Graphenel: banebrytende grafenproduksjon i Vietnam

september 2021

By Catherine Jewell, Informasjon og digital oppsøkende avdeling, WIPO

Graphenel JSC, basert i Ho Chi Minh-byen, er et teknologiselskap som spesialiserer seg på storskala produksjon av grafen og dets applikasjoner. Jane Phung, ansvarlig for selskapets internasjonale forretningsutvikling, diskuterer selskapets nye tilnærming til grafenproduksjon, utfordringene det står overfor i Vietnams begynnende grafenmarked og rollen som intellektuell eiendom (IP) bidrar til å støtte ambisjonen om å bli en ledende industriell leverandør av grafenbaserte materialer.

Hva er opprinnelsen til selskapet?

Selskapet ble opprettet av Tuan Le, vår administrerende direktør, og Jat Le, vår prosjektleder, i 2011. De studerte sammen, med hovedfag i kjemi og nanomaterialer. Etter endt utdanning startet de en virksomhet, NanoLife, som fokuserte bredt på nanomaterialer. Så, da grafen og dets fantastiske egenskaper kom i fokus, begynte de å jobbe utelukkende med det og re-brande selskapet som Graphenel JSC.

På den tiden var grafen knapp, og produksjonen var kostbar. Så mine kolleger bestemte seg for å finne en mer kostnadseffektiv måte å utvikle grafen på. Etter rundt syv år med forskning og mye prøving og feiling, kom de opp med en ny prosess for å produsere grafen. I store trekk foredler vi animalsk fett – slik som det som brukes til å produsere kosmetikk – for å masseprodusere grafen på en kostnadseffektiv måte. Generelt tar det rundt 1 kg raffinert animalsk fett for å lage 1 gram grafen, og en enkelt produksjonssyklus, som produserer 6 kilo grafen, tar rundt to dager.

Fortell oss mer om din forretningsmodell.

I motsetning til andre land med etablerte grafenmarkeder, er det få mennesker i Vietnam som er kjent med grafen og dets fantastiske egenskaper. Så for å utvikle virksomheten vår har vi stolt på nettverkene våre for å bidra til å spre ordet i markedet om hva vi driver med. Vi selger våre grafenprodukter til forskere som jobber med nye materialer. De har vært veldig behjelpelige med å henvise oss videre til andre selskaper de jobber med. Dette har gjort det mulig for oss å fremme en bredere forståelse av verdien som materialene våre kan tilføre og utvide kundelisten vår.

Vi lanserte også nylig et nytt samarbeidsprogram, der vi utvikler nye materialer og produkter ved hjelp av grafen sammen med universiteter, forskningsinstitutter og små bedrifter. Programpartnere samtykker i å bruke grafenproduktene våre som inputmateriale. Det er en vinn-vinn-situasjon; de drar nytte av våre produkter og ekspertise for å fremme forskningen deres, og vi skaper en mulighet til å kommersialisere alle salgbare resultater som kommer fra forskningsprosjektet. Vi forventer at programmet vil akselerere produktutviklingsprosessen og vår reise til markedet.

Så langt har vi avtaler med to universiteter og ett privat selskap.

En rekke produkter er i pipelinen, som vi håper å introdusere til markedet innen utgangen av 2022.

Er det stor etterspørsel etter grafen i Vietnam?

Globalt sett er det ikke så stort, men det er absolutt nok etterspørsel til at vi kan generere inntekter. Selvfølgelig, fremover er målet vårt å øke markedsandelen vår hjemme og i Australia og Frankrike, hvor vi har kunder, så vel som i andre eksportmarkeder.

Med grafen vil det være mulig å forbedre karbonavtrykket til bygg- og anleggssektoren – sementproduksjon står i dag for rundt 6 prosent av de globale karbondioksidutslippene – og åpne veien for grønnere tilnærminger til bygnings- og infrastrukturdesign.

Hvilke typer grafenapplikasjoner fokuserer du på?

Foreløpig er vår toppprioritet arbeidet vi gjør med Ton Duc Thang University om bruk av grafentilsetninger i sementproduksjon for å øke styrken og levetiden til bygninger. Tester viser at trykkfastheten og strekkfastheten til sement kan øke med henholdsvis opptil 40 prosent og opptil 30 prosent. Med grafen vil det være mulig å forbedre karbonavtrykket til bygg- og anleggssektoren – sementproduksjon står i dag for rundt 6 prosent av de globale karbondioksidutslippene – og åpne veien for grønnere tilnærminger til bygnings- og infrastrukturdesign.

Vi jobber også med to andre prosjekter. Den første er med en amerikansk-vietnamesisk virksomhet for å integrere grafen i bærbart medisinsk utstyr for å overvåke helsen til personen som bærer det. Grafen er et svært ledende materiale og når det er innebygd i andre materialer kan det lede elektriske signaler og fungere som en kraftig sensor med et bredt spekter av bruksområder, inkludert i bioelektronikk. Generelt gjør grafen komposittmaterialer smarte.

Det andre prosjektet er med Jeonbuk National University i Republikken Korea, hvor vi jobber med forskere for å finne måter å forbedre livssyklusen og holdbarheten til batterier ved hjelp av grafen.

Hva har svaret fra vietnamesiske bedrifter?

Vi har snakket med store selskaper i Vietnam, og de er veldig spente på forskningen vår og hva som kan oppnås med grafen. Det er imidlertid en generell bekymring for kostnadskonsekvensene ved å bruke det i produktene deres. De understreker også deres behov for en stabil og pålitelig kilde til grafen som er i stand til å møte deres industrielle behov. Hvis vi kan møte den etterspørselen, er utsiktene lovende. Derfor skalerer vi opp produksjonskapasiteten.

Hvilken rolle spiller immaterielle rettigheter i selskapet?

Immaterielle rettigheter er superviktig for oss og har vært avgjørende for å sikre oss finansiering. Siden grafen var så nytt i markedet vårt, var den eneste måten å tiltrekke oss midlene vi trengte på å demonstrere gyldigheten av produksjonsprosessen vår til investorer. På styrken av patent søknad som vi hadde sendt inn til Intellectual Property Office of Vietnam, var vi i stand til å gjøre dette. Med den søknaden, og den sterke profilen og erfaringen til våre medgründere, begynte investorene våre å stole på prosessen vår.

Da vi så at innovasjonen vår hadde verdi, innså vi at vi måtte beskytte den umiddelbart. Selv om grafenmarkedet i Vietnam ikke er godt utviklet, lager mange selskaper rundt om i verden grafen, så det var klart at bare ved å beskytte vår IP kunne vi forbli konkurransedyktige.

Vi sendte inn søknaden vår i september 2019. Den er fortsatt under behandling, men vi håper å få bekreftelse på at patentet er gitt innen utgangen av 2021.

Hvorfor er det viktig for Graphenel å samarbeide med universitetsforskere?

Rett og slett fordi universitetsforskere er i stand til å spre kunnskap om dette materialet til studentene sine, som igjen bruker det på ulike produkter. Universitetsforskere forstår viktigheten av grafen og verdien det tilfører produkter. Gjennom sine fagfellevurderte artikler og kontakter vil de overføre kunnskap om grafen og dets potensielle anvendelser til sine jevnaldrende i Vietnam og andre steder. På denne måten vil folk lære om grafen og produktene våre.

Hvordan beskytter du din IP når du samarbeider med universiteter?

Gjennom en kombinasjon av taushetserklæringer og andre avtaler der våre partnere samtykker i å ikke avsløre detaljer om vår produksjonsprosess. Generelt, når vi kommuniserer med dem, gir vi en generell oversikt over prosessen vår, uten å avsløre kjernedetaljer; de vet hva som skjer, men ikke nok til å kopiere det.

Grafen dekker en familie av materialer, hver med forskjellige egenskaper. Hvilke typer materialer produserer du?

Vi produserer grafen i sin råeste form. Vi har fire utvalgte produkter: grafenoksid, redusert grafenoksid, grafenlag og grafennano-blodplater. De er alle pulverprodukter, og selv om de kan brukes til samme formål, er noen former mer egnet for spesifikke produkter.

For eksempel er grafennano-blodplatene våre best egnet til sementblandinger og noen vannbehandlingsprodukter, mens grafenoksid og redusert grafenoksid er mer egnet for bruk i sensorer og batterier. Vi selger våre grafenlag til bedrifter som behandler grafenet selv uten vår hjelp.

Da vi så at innovasjonen vår hadde verdi, innså vi at vi måtte beskytte den umiddelbart.

Hvor mye grafen produserer du hvert år?

Akkurat nå produserer vi rundt 100 kg grafenlag, 1 tonn grafen nano-blodplater og 10 kg grafenoksid. Men vi er i en utvidelsesfase. Vi har i dag fem heltidsansatte og et økende antall deltidsansatte som jobber i fabrikken vår. Ved utgangen av året forventer vi å tidoble produksjonskapasiteten vår.

Hva er hovedutfordringene du står overfor?

Som jeg nevnte tidligere, har det vært en stor utfordring å bygge bevissthet om grafen og dets egenskaper. Da vi gikk inn på utenlandske markeder, møtte vi lave nivåer av tillit blant potensielle kunder. Vår tilnærming til IP var en viktig faktor for å fjerne deres tvil om oss, og åpnet faktisk for samtaler med en rekke selskaper fra andre land. Det oppmuntret dem til å se nærmere på prosessen vår, og da de gjorde det, fant de ut at den var mer interessant enn de først trodde.

Kostnader er også fortsatt et problem. Selv om prisen på grafen har falt betydelig i løpet av det siste tiåret, er det fortsatt dyrt for selskaper å bruke i stor skala. Så vi må finne måter å redusere kostnadene ytterligere. Vi må også fortsette å jobbe med potensielle kunder for å demonstrere de potensielle fordelene ved å bruke grafen i produktene deres.

Kvalitetskontroll er en annen viktig sak. Vietnam har ennå ikke en kvalitetsstandardmyndighet for grafen. Vi har prøvd å overvinne dette ved å benchmarke våre grafenprodukter mot de fra andre land. Når vi ser på nye markeder, ser vi også på deres standarder. For øyeblikket jobber vi ganske enkelt for å sikre at materialene våre gjør det vi sier de gjør. Det er ganske vanskelig å snakke med folk om kvalitet når vi ikke har noen nasjonale standarder på plass. Så vi vil gjerne se utvikling og implementering av kvalitetsstandarder for grafen som andre industrier kan forstå og stole på. Først da vil kundene ha tillit til kvaliteten på produktene våre. Vi samarbeider med nasjonale myndigheter om dette. Jeg tror vi er på rett vei, men vi må være raskere hvis vi vil gjøre inntog i markedet.

Hva må gjøres for å støtte kommersialiseringen av grafenmaterialer, og hvorfor er dette en viktig sak for beslutningstakere?

Politikere har en ekstremt viktig rolle å spille i å utvikle et policymiljø for at grafenmarkedet skal trives. Dette innebærer å etablere kvalitetsstandarder for fremstilling av grafen som markedet kan stole på. Det betyr også å klargjøre de juridiske grensene for kommersialisering av grafen.

Vi vil gjerne se politikk, som skattelettelser, for å støtte innenlandsk produksjon av grafen for både hjemme- og eksportmarkeder. Slike retningslinjer vil gjøre det mulig for innenlandske grafenprodusenter å konkurrere med produsenter fra andre land. Hvis regjeringen kunne gjøre noe med å støtte lokal grafenproduksjon, ville det vært bra.

Immaterielle rettigheter er superviktig for oss og har vært avgjørende for å sikre oss finansiering.

Har grafen og dets potensial blitt overhypet?

Nei egentlig ikke. Det er sant, det har applikasjoner i mange sektorer, men det har andre materialer også. Problemet er at vi ennå ikke helt forstår hvordan det best kan brukes. Jeg tror grafen har en god fremtid, men er det for alltid? Jeg er ikke sikker. Det er høyst sannsynlig at noe annet fantastisk nytt materiale vil komme for å konkurrere med det i fremtiden.

Hvilke nye bruksområder for grafenmaterialer er du mest begeistret for?

Personlig er jeg mest begeistret for elektriske batterier. Akkurat nå er mange av enhetene våre avhengige av batterier, så hvis vi kunne bruke grafen til å forbedre livssyklusen til batterier slik at de lades raskere og holder mer strøm lenger, ville det vært fantastisk. Det ville bety at vi kunne kutte antallet batterier vi kaster hvert år og bidra til å gjøre verden grønnere.

Hva er dine fremtidsplaner?

Vi vil fortsette å utvikle vårt arbeid innen bioelektronikk, sement og batterier. Vi er spesielt begeistret for batteriindustrien og er opptatt av å utdanne det markedet om grafen og å utvikle og kommersialisere gode grafenbaserte batterier for et grønnere samfunn.

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