Graphenel: baanbrekende grafeenproductie in Vietnam

september 2021

By Catharina Jewel, Afdeling Informatie en Digitale Outreach, WIPO

Graphenel JSC, gevestigd in Ho Chi Minh City, is een technologiebedrijf dat gespecialiseerd is in de grootschalige productie van grafeen en zijn toepassingen. Jane Phung, verantwoordelijk voor de internationale bedrijfsontwikkeling van het bedrijf, bespreekt de nieuwe benadering van het bedrijf voor de productie van grafeen, de uitdagingen waarmee het wordt geconfronteerd in de ontluikende grafeenmarkt van Vietnam en de rol die intellectueel eigendom (IP) speelt in het ondersteunen van haar ambitie om een ​​toonaangevende industriële leverancier van op grafeen gebaseerde materialen te worden.

Wat is de oorsprong van het bedrijf?

Het bedrijf is in 2011 opgericht door Tuan Le, onze CEO, en Jat Le, onze Chief Project Officer, in XNUMX. Ze studeerden samen, met als hoofdvak chemie en nanomaterialen. Na hun afstuderen begonnen ze een bedrijf, NanoLife, dat zich breed richtte op nanomaterialen. Toen grafeen en zijn verbazingwekkende eigenschappen in beeld kwamen, begonnen ze er exclusief aan te werken en hernoemden het bedrijf als Graphenel JSC.

In die tijd was grafeen schaars en de vervaardiging ervan kostbaar. Dus besloten mijn collega's een meer kosteneffectieve manier te vinden om grafeen te ontwikkelen. Na ongeveer zeven jaar onderzoek en veel vallen en opstaan, kwamen ze met een nieuw proces voor de productie van grafeen. In grote lijnen raffineren we dierlijk vet - zoals dat wordt gebruikt om cosmetica te maken - om grafeen op een kosteneffectieve manier massaal te produceren. Over het algemeen is er ongeveer 1 kg geraffineerd dierlijk vet nodig om 1 gram grafeen te maken, en een enkele productiecyclus, die 6 kilogram grafeen produceert, duurt ongeveer twee dagen.

Vertel ons meer over uw businessmodel.

In tegenstelling tot andere landen met gevestigde grafeenmarkten, zijn maar weinig mensen in Vietnam bekend met grafeen en zijn verbazingwekkende eigenschappen. Om ons bedrijf te ontwikkelen, hebben we dus op onze netwerken vertrouwd om te helpen de markt bekend te maken over wat we doen. We verkopen onze grafeenproducten aan onderzoekers die aan nieuwe materialen werken. Ze hebben ons erg goed geholpen door ons door te verwijzen naar andere bedrijven waarmee ze samenwerken. Dit heeft ons in staat gesteld om een ​​breder begrip te kweken van de waarde die onze materialen kunnen toevoegen en om onze klantenlijst uit te breiden.

We hebben onlangs ook een nieuw samenwerkingsprogramma gelanceerd, waarbij we samen met universiteiten, onderzoeksinstituten en kleine bedrijven nieuwe materialen en producten ontwikkelen met behulp van grafeen. Programmapartners stemmen ermee in om onze grafeenproducten als inputmateriaal te gebruiken. Het is een win-winsituatie; ze profiteren van onze producten en expertise om hun onderzoek vooruit te helpen, en we creëren een kans om alle verkoopbare resultaten die voortvloeien uit het onderzoeksproject te commercialiseren. We verwachten dat het programma het productontwikkelingsproces en onze reis naar de markt zal versnellen.

Tot nu toe hebben we overeenkomsten met twee universiteiten en een particulier bedrijf.

Er zit een aantal producten in de pijplijn, die we eind 2022 op de markt hopen te introduceren.

Is er een grote vraag naar grafeen in Vietnam?

Globaal gezien is het niet zo groot, maar er is zeker genoeg vraag voor ons om inkomsten te genereren. In de toekomst is ons doel natuurlijk om ons marktaandeel in eigen land en in Australië en Frankrijk, waar we klanten hebben, te vergroten, maar ook in andere exportmarkten.

Met grafeen zal het mogelijk zijn om de CO6-voetafdruk van de bouw- en constructiesector te verbeteren - cementproductie is momenteel goed voor ongeveer XNUMX procent van de wereldwijde COXNUMX-uitstoot - en de weg vrij te maken voor groenere benaderingen van bouw- en infrastructuurontwerp.

Op welke soorten grafeentoepassingen richt u zich?

Voor nu is onze topprioriteit het werk dat we doen met Ton Duc Thang University aan het gebruik van grafeenhulpstoffen bij de cementproductie om de sterkte en levensduur van gebouwen te vergroten. Tests tonen aan dat de druksterkte en de treksterkte van cement respectievelijk tot 40 procent en tot 30 procent kunnen toenemen. Met grafeen zal het mogelijk zijn om de CO6-voetafdruk van de bouw- en constructiesector te verbeteren - cementproductie is momenteel goed voor ongeveer XNUMX procent van de wereldwijde COXNUMX-uitstoot - en de weg vrij te maken voor groenere benaderingen van bouw- en infrastructuurontwerp.

Daarnaast werken we aan twee andere projecten. De eerste is met een Amerikaans-Vietnamees bedrijf om grafeen te integreren in draagbare medische apparaten om de gezondheid van de persoon die het draagt ​​te controleren. Grafeen is een sterk geleidend materiaal en kan, wanneer het in andere materialen wordt ingebed, elektrische signalen geleiden en fungeren als een krachtige sensor met een breed scala aan toepassingen, waaronder in de bio-elektronica. Over het algemeen maakt grafeen composietmaterialen slim.

Het andere project is met Jeonbuk National University in de Republiek Korea, waar we samenwerken met onderzoekers om manieren te vinden om de levenscyclus en duurzaamheid van batterijen te verbeteren met behulp van grafeen.

Wat is de reactie van Vietnamese bedrijven?

We hebben gesproken met grote bedrijven in Vietnam en ze zijn erg enthousiast over ons onderzoek en wat er met grafeen kan worden bereikt. Er is echter een algemene bezorgdheid over de kostenimplicaties van het gebruik ervan in hun producten. Ze benadrukken ook hun behoefte aan een stabiele en betrouwbare bron van grafeen die in staat is om aan hun behoeften op industriële schaal te voldoen. Als we aan die vraag kunnen voldoen, zijn de vooruitzichten veelbelovend. Daarom schalen we onze productiecapaciteit op.

Welke rol speelt intellectueel eigendom in het bedrijf?

Intellectuele eigendom is super belangrijk voor ons en is van cruciaal belang geweest om ons in staat te stellen financiering veilig te stellen. Omdat grafeen zo nieuw was in onze markt, was de enige manier om het benodigde geld aan te trekken, de validiteit van ons productieproces aan investeerders aan te tonen. Op de kracht van de octrooi aanvraag die we hadden ingediend bij het Intellectual Property Office van Vietnam, konden we dit doen. Met die aanvraag, en het sterke profiel en de ervaring van onze mede-oprichters, begonnen onze investeerders ons proces te vertrouwen.

Toen we zagen dat onze innovatie waarde had, realiseerden we ons dat we deze onmiddellijk moesten beschermen. Hoewel de grafeenmarkt in Vietnam niet goed ontwikkeld is, maken veel bedrijven over de hele wereld grafeen, dus het was duidelijk dat we alleen door onze IP te beschermen concurrerend konden blijven.

In september 2019 hebben we onze aanvraag ingediend. Deze is nog in behandeling, maar we hopen eind 2021 bevestiging te krijgen dat het octrooi is verleend.

Waarom is het voor Graphenel belangrijk om samen te werken met universitaire onderzoekers?

Simpelweg omdat universitaire onderzoekers kennis over dit materiaal kunnen verspreiden onder hun studenten, die het op hun beurt toepassen op verschillende producten. Universitaire onderzoekers begrijpen het belang van grafeen en de waarde die het toevoegt aan producten. Via hun peer-reviewed artikelen en contacten zullen ze kennis over grafeen en de mogelijke toepassingen ervan overdragen aan hun collega's in Vietnam en elders. Zo leren mensen over grafeen en onze producten.

Hoe bescherm je je IP als je samenwerkt met universiteiten?

Door een combinatie van geheimhoudingsovereenkomsten en andere overeenkomsten waarin onze partners overeenkomen om geen details van ons productieproces bekend te maken. Over het algemeen geven we, wanneer we met hen samenwerken, een algemeen overzicht van ons proces, zonder kerndetails vrij te geven; ze weten wat er aan de hand is, maar niet genoeg om het te kopiëren.

Grafeen omvat een familie van materialen, elk met verschillende eigenschappen. Welke soorten materialen produceert u?

Wij produceren grafeen in zijn meest ruwe vorm. We hebben vier uitgelichte producten: grafeenoxide, gereduceerd grafeenoxide, grafeenlagen en grafeen-nanoplaatjes. Het zijn allemaal poederproducten en hoewel ze voor dezelfde doeleinden kunnen worden gebruikt, zijn sommige vormen meer geschikt voor specifieke producten.

Onze grafeen-nanoplaatjes zijn bijvoorbeeld het meest geschikt voor cementtoevoegingen en sommige waterbehandelingsproducten, terwijl grafeenoxide en gereduceerd grafeenoxide meer geschikt zijn voor gebruik in sensoren en batterijen. Wij verkopen onze grafeenlagen aan bedrijven die het grafeen zelf verwerken zonder onze hulp.

Toen we zagen dat onze innovatie waarde had, realiseerden we ons dat we deze onmiddellijk moesten beschermen.

Hoeveel grafeen produceer je jaarlijks?

Op dit moment produceren we ongeveer 100 kg grafeenlagen, 1 ton grafeennanoplaatjes en 10 kg grafeenoxide. Maar we zitten in een expansiefase. We hebben momenteel vijf fulltime medewerkers en een groeiend aantal parttime medewerkers die in onze fabriek werken. Tegen het einde van het jaar verwachten we onze productiecapaciteit vertienvoudigd te hebben.

Wat zijn de belangrijkste uitdagingen waar u voor staat?

Zoals ik eerder al zei, was het een grote uitdaging om bewustzijn te creëren over grafeen en zijn eigenschappen. Toen we buitenlandse markten betreden, werden we geconfronteerd met een laag vertrouwensniveau bij potentiële klanten. Onze benadering van IP was een belangrijke factor bij het wegnemen van hun twijfels over ons, en leidde zelfs tot gesprekken met een aantal bedrijven uit andere landen. Het moedigde hen aan om ons proces nader te bekijken en toen ze dat deden, vonden ze het interessanter dan ze eerst dachten.

Ook de kosten blijven een probleem. Hoewel de kosten van grafeen het afgelopen decennium aanzienlijk zijn gedaald, is het voor bedrijven nog steeds duur om op grote schaal te gebruiken. We moeten dus manieren vinden om de kosten ervan verder te verlagen. We moeten ook blijven samenwerken met potentiële klanten om de potentiële voordelen van het gebruik van grafeen in hun producten aan te tonen.

Kwaliteitscontrole is een ander belangrijk punt. Vietnam heeft nog geen autoriteit voor kwaliteitsnormen voor grafeen. We hebben geprobeerd dit te verhelpen door onze grafeenproducten te benchmarken met die uit andere landen. Als we naar nieuwe markten kijken, kijken we ook naar hun normen. Op dit moment werken we er gewoon aan om ervoor te zorgen dat onze materialen doen wat we zeggen dat ze doen. Het is nogal moeilijk om met mensen over kwaliteit te praten als we geen nationale normen hebben. We zouden dus graag zien dat er kwaliteitsnormen voor grafeen worden ontwikkeld en geïmplementeerd die andere industrieën kunnen begrijpen en vertrouwen. Alleen dan hebben klanten vertrouwen in de kwaliteit van onze producten. We werken hiervoor samen met de nationale autoriteiten. Ik denk dat we op de goede weg zijn, maar we moeten sneller zijn als we de markt willen betreden.

Wat moet er worden gedaan om de commercialisering van grafeenmaterialen te ondersteunen en waarom is dit een belangrijk punt voor beleidsmakers?

Beleidsmakers spelen een uiterst belangrijke rol bij het ontwikkelen van een beleidsomgeving waarin de grafeenmarkt kan gedijen. Het gaat om het vaststellen van kwaliteitsnormen voor de productie van grafeen waarop de markt kan vertrouwen. Het betekent ook dat de wettelijke grenzen voor de commercialisering van grafeen moeten worden verduidelijkt.

We zouden graag zien dat beleid, zoals belastingvoordelen, de binnenlandse productie van grafeen voor zowel thuis- als exportmarkten ondersteunt. Een dergelijk beleid zou binnenlandse grafeenproducenten in staat stellen te concurreren met producenten uit andere landen. Als de overheid iets zou kunnen doen om de lokale grafeenproductie te ondersteunen, zou dat goed zijn.

Intellectuele eigendom is super belangrijk voor ons en is van cruciaal belang geweest om ons in staat te stellen financiering veilig te stellen.

Is grafeen en zijn potentieel overhyped?

Nee niet echt. Het is waar, het heeft toepassingen in vele sectoren, maar dat geldt ook voor andere materialen. Het probleem is dat we nog niet helemaal begrijpen hoe het het beste kan worden toegepast. Ik denk dat grafeen een goede toekomst heeft, maar is het voor altijd? Ik weet het niet zeker. Het is zeer waarschijnlijk dat er in de toekomst nog ander geweldig nieuw materiaal zal komen om ermee te concurreren.

Over welke nieuwe toepassingen van grafeenmaterialen ben je het meest enthousiast?

Persoonlijk ben ik het meest enthousiast over elektrische batterijen. Op dit moment zijn veel van onze apparaten afhankelijk van batterijen, dus als we grafeen zouden kunnen gebruiken om de levenscyclus van batterijen te verbeteren, zodat ze sneller opladen en langer energie vasthouden, zou dat geweldig zijn. Het zou betekenen dat we het aantal batterijen dat we elk jaar weggooien kunnen verminderen en de wereld groener kunnen maken.

Wat zijn je plannen voor de toekomst?

We zullen ons werk op het gebied van bio-elektronica, cement en batterijen blijven ontwikkelen. We zijn vooral enthousiast over de batterij-industrie en willen die markt graag informeren over grafeen en goede op grafeen gebaseerde batterijen ontwikkelen en commercialiseren voor een groenere samenleving.

Bron: https://www.wipo.int/wipo_magazine/en/2021/03/article_0005.html