Graphenel: pioneros de la producción de grafeno en Viet Nam

Septiembre de 2021

Por Catherine Jewell, División de Información y Difusión por Medios Digitales, OMPI

Graphenel JSC, con sede en Ciudad Ho Chi Minh, es una empresa tecnológica especializada en la producción a gran escala de grafeno y sus aplicaciones. Jane Phung, responsable del desarrollo internacional de la empresa, habla del novedoso enfoque que han adoptado sobre la producción de grafeno, de los retos a que se enfrentan en el incipiente mercado del grafeno de Viet Nam y del papel que desempeña la propiedad intelectual (PI) en el apoyo a su ambición de convertirse en uno de los principales proveedores industriales de materiales a base de grafeno.

Graphenel JSC fue fundada en 2011 por Tuan Le (izquierda) y Jat Le (derecha). Sus principales áreas de interés son el uso del grafeno en la bioelectrónica, el cemento y las baterías. “Estamos especialmente entusiasmados con la industria de las baterías y estamos deseando enseñar a ese mercado el grafeno y desarrollar y comercializar buenas baterías basadas en el grafeno para una sociedad más ecológica”, afirma Jane Phung, directora de desarrollo de negocio internacional de Graphenel JSC. (Foto: Cortesía de Graphenel JSC)

¿Cuáles son los orígenes de la empresa?

La empresa fue creada por Tuan Le, nuestro director general, y Jat Le, nuestro director de proyectos, en 2011. Estudiaron juntos, y se especializaron en química y nanomateriales. Después de graduarse, pusieron en marcha una empresa, NanoLife, que se dedicaba principalmente a los nanomateriales. Más tarde, cuando se descubrió el grafeno y sus increíbles propiedades, empezaron a trabajar exclusivamente en ese material y rebautizaron la empresa como Graphenel JSC.

En aquel momento, el grafeno era escaso y su fabricación resultaba cara. Así que mis colegas decidieron encontrar una forma más rentable de producirlo. Tras unos siete años de investigación y muchos ensayos y errores, dieron con un novedoso proceso de fabricación. A grandes rasgos, refinamos grasa animal, como la que se utiliza en la elaboración de cosméticos, para producir grafeno a gran escala de forma rentable. En general, se necesita alrededor de un kilogramo de grasa animal refinada para crear un gramo de grafeno, y un solo ciclo de producción, que produce seis kilogramos de grafeno, dura alrededor de dos días.

Explíquenos un poco su modelo de negocio.

A diferencia de otros países con mercados de grafeno ya establecidos, en Viet Nam son pocas las personas que conocen el grafeno y sus increíbles propiedades. Por eso, para desarrollar nuestro negocio, hemos recurrido a nuestras redes para que nos ayuden a difundir en el mercado lo que estamos haciendo. Vendemos nuestros productos de grafeno a investigadores que trabajan en nuevos materiales. Nos han ayudado mucho al recomendarnos a otras empresas con las que trabajan. Esto nos ha permitido hacer que se conozca mejor el valor que pueden aportar nuestros materiales y ampliar nuestra lista de clientes.

También hemos puesto en marcha recientemente un nuevo programa de cooperación, en el que desarrollamos conjuntamente nuevos materiales y productos que utilizan grafeno con universidades, institutos de investigación y pequeñas empresas. Los asociados al programa se comprometen a utilizar nuestros productos de grafeno como materiales de base. Es una situación en la que todos salimos ganando: ellos se benefician de nuestros productos y conocimientos para avanzar en su investigación, y nosotros abrimos la posibilidad de comercializar cualquier producto que se derive del proyecto de investigación. Creemos que el programa acelerará el proceso de desarrollo de productos y nuestro camino hacia el mercado.

De momento, tenemos acuerdos con dos universidades y una empresa privada.

Hay varios productos que están en fase de desarrollo y que esperamos introducir en el mercado a finales de 2022.

¿Hay una gran demanda de grafeno en Viet Nam?

En términos globales, no es tan grande, pero sin duda hay suficiente demanda para que podamos generar ingresos. Naturalmente, de cara al futuro, nuestro objetivo es aumentar la cuota de mercado en nuestro país y en Australia y Francia, donde tenemos clientes, así como en otros mercados de exportación.

Con el grafeno será posible mejorar la huella de carbono del sector de la construcción, ya que la producción de cemento representa actualmente alrededor del 6% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, y abrir el camino a enfoques más ecológicos en el diseño de edificios e infraestructuras.

¿En qué tipo de aplicaciones del grafeno se están centrando?

(Foto: Cortesía de Graphenel JSC)

De momento, nuestra máxima prioridad es el trabajo que estamos realizando con la Universidad Ton Duc Thang sobre el uso de aditivos de grafeno en la producción de cemento para aumentar la resistencia y la longevidad de los edificios. Los ensayos muestran que la resistencia a la compresión y a la tracción del cemento pueden aumentar hasta un 40% y un 30%, respectivamente. Con el grafeno será posible mejorar la huella de carbono del sector de la construcción, ya que la producción de cemento representa actualmente alrededor del 6% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, y abrir el camino a enfoques más ecológicos en el diseño de edificios e infraestructuras.

También estamos trabajando en otros dos proyectos. El primero es con una empresa estadounidense-vietnamita para integrar el grafeno en dispositivos médicos ponibles para monitorizar la salud de la persona que lo lleva. El grafeno es un material muy conductor y, cuando se integra en otros materiales, puede conducir señales eléctricas y actuar como un potente sensor con una amplia gama de aplicaciones, incluso en bioelectrónica. En general, el grafeno permite convertir los materiales compuestos en inteligentes.

El otro proyecto es con la Universidad Nacional de Jeonbuk, en la República de Corea, donde estamos trabajando con investigadores para encontrar formas de mejorar el ciclo de vida y la durabilidad de las baterías mediante el uso de grafeno.

¿Cuál ha sido la respuesta de las empresas vietnamitas?

Hemos hablado con grandes empresas de Viet Nam y están muy entusiasmadas con nuestra investigación y con lo que se puede conseguir con el grafeno. No obstante, existe una cierta preocupación por el costo de su utilización en sus productos. También subrayan la necesidad de contar con una fuente estable y fiable de grafeno que sea capaz de satisfacer sus necesidades a escala industrial. Si podemos satisfacer esa demanda, las perspectivas son prometedoras. Esa es la razón por la que estamos ampliando nuestra capacidad de producción.

¿Qué papel desempeña la propiedad intelectual en la empresa?

La propiedad intelectual (PI) es muy importante para nosotros y ha sido determinante para conseguir financiación. Debido a que el grafeno era un material tan novedoso en nuestro mercado, la única forma de atraer los fondos que necesitábamos era demostrar a los inversores la validez de nuestro proceso de fabricación. Gracias a la solicitud de patente que presentamos en la Oficina de Propiedad Intelectual de Viet Nam, pudimos hacerlo. Con esa solicitud, y el sólido perfil y la experiencia de los cofundadores de la empresa, los inversores empezaron a confiar en nuestro proceso.

Cuando vimos que nuestra innovación tenía valor, nos dimos cuenta de que teníamos que protegerla inmediatamente. Aunque el mercado del grafeno en Viet Nam no está bien desarrollado, muchas empresas de todo el mundo fabrican grafeno, así que estaba claro que solo podíamos seguir siendo competitivos si protegíamos nuestra propiedad intelectual.

Presentamos nuestra solicitud en septiembre de 2019. Todavía está en trámite, pero esperamos recibir la confirmación de la concesión de la patente a finales de 2021.

Por qué es importante para Graphenel colaborar con investigadores universitarios?

Sencillamente porque los investigadores universitarios pueden difundir los conocimientos sobre este material a sus becarios, quienes, a su vez, lo aplican a diferentes productos. Los investigadores universitarios comprenden la importancia del grafeno y el valor que añade a los productos. A través de sus artículos revisados por expertos y de sus contactos, transmitirán los conocimientos sobre el grafeno y sus posibles aplicaciones a sus colegas de Viet Nam y de otros países. De este modo, la gente conocerá el grafeno y nuestros productos.

Graphenel produce actualmente unos 100 kg de láminas de grafeno, una tonelada de nanoplaquetas de grafeno y 10 kg de óxido de grafeno. La empresa tiene previsto multiplicar por 10 su capacidad de producción para finales de año. (Foto: Cortesía de Graphenel JSC)

¿Cómo protegen su propiedad intelectual cuando colaboran con universidades?

Mediante una combinación de acuerdos de no divulgación y otros acuerdos en los que nuestros asociados se comprometen a no divulgar detalles de nuestro proceso de fabricación. En general, cuando colaboramos con ellos, les damos una visión general de nuestro proceso, sin desvelar los detalles principales; saben qué sucede, pero no lo suficiente como para copiarlo.

El grafeno engloba una familia de materiales, cada uno con propiedades diferentes. ¿Qué tipos de materiales producen ustedes?

Producimos grafeno en su forma más básica. Tenemos cuatro productos destacados: óxido de grafeno, óxido de grafeno reducido, láminas de grafeno y nanoplaquetas de grafeno. Todos son productos en polvo y, aunque pueden utilizarse para los mismos fines, algunas formas son más adecuadas para productos específicos.

Por ejemplo, nuestras nanoplaquetas de grafeno son más adecuadas para mezclas de cemento y algunos productos de tratamiento del agua, mientras que el óxido de grafeno y el óxido de grafeno reducido son más adecuados para su uso en sensores y baterías. Vendemos nuestras láminas de grafeno a empresas que procesan el grafeno por sí mismas sin nuestra ayuda.

Cuando vimos que nuestra innovación tenía valor, nos dimos cuenta de que teníamos que protegerla inmediatamente.

¿Cuánto grafeno producen al año?

En estos momentos, producimos unos 100 kg de láminas de grafeno, una tonelada de nanoplaquetas de grafeno y 10 kg de óxido de grafeno. Pero estamos en fase de expansión. Actualmente tenemos cinco empleados a tiempo completo y un número creciente de personal a tiempo parcial que trabaja en nuestra fábrica. Para finales de año, esperamos multiplicar por 10 nuestra capacidad de producción.

¿Cuáles son los principales retos a los que se enfrentan?

Como he mencionado anteriormente, crear conciencia sobre el grafeno y sus propiedades ha sido un gran reto. Además, al entrar en los mercados extranjeros, nos enfrentamos a un bajo nivel de confianza entre los posibles clientes. Nuestro enfoque en materia de PI fue un factor importante para disipar sus dudas sobre nosotros, y de hecho permitió entablar conversaciones con varias empresas de otros países. Les animó a examinar nuestro proceso más de cerca y, cuando lo hicieron, descubrieron que era más interesante de lo que pensaban en un principio.

El costo también sigue siendo un problema. Aunque el costo del grafeno ha bajado mucho en el último decenio, sigue siendo caro para que las empresas lo utilicen a gran escala. Por tanto, tenemos que encontrar formas de reducir aún más su costo. También tenemos que seguir trabajando con los posibles clientes para demostrarles los beneficios potenciales del uso del grafeno en sus productos.

El control de calidad es otra cuestión importante. Viet Nam no cuenta todavía con una autoridad reguladora de la calidad del grafeno. Hemos procurado superarlo comparando nuestros productos de grafeno con los de otros países. Cuando estudiamos nuevos mercados, también nos fijamos en sus normas. Por el momento, simplemente trabajamos para asegurarnos de que nuestros materiales hacen lo que decimos que hacen. Es bastante difícil hablar con la gente sobre la calidad cuando no tenemos ninguna norma nacional en vigor. Por eso nos gustaría que se elaboraran y aplicaran normas de calidad para el grafeno que otros sectores puedan entender y en las que puedan confiar. Solo entonces los clientes podrán confiar en la calidad de nuestros productos. En este sentido, estamos trabajando con las autoridades nacionales. Creo que vamos por el buen camino, pero tenemos que ser más rápidos si queremos abrirnos paso en el mercado.

Sobre el grafeno

En 2004, los investigadores de la Universidad de Manchester (Reino Unido) Andre Geim y Kostantin Novoselov aislaron por primera vez el grafeno. Utilizaron cinta adhesiva para separar el grafito en capas individuales de carbono. Su trabajo les valió el Premio Nobel de Física en 2010.

Aclamado como un “material maravilloso”, el grafeno es una capa de un átomo de espesor de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal, con un conjunto de propiedades interesantes. “Es el material más fino que se pueda imaginar. También tiene la mayor relación superficie-peso: con un gramo de grafeno se pueden cubrir varios campos de fútbol [...]. También es el material más resistente jamás medido”, señaló Andre Geim en una entrevista con Nature en octubre de 2010.

El grafeno es unas 200 veces más fuerte que el acero y es un excelente conductor del calor y la electricidad con “interesantes capacidades de absorción de la luz”. Puede combinarse con otros elementos para producir diferentes materiales con propiedades mejoradas para una gran variedad de usos, desde la construcción hasta los sensores médicos o las baterías.

Según Graphene-info, el grafeno es “realmente un material que podría cambiar el mundo, con un potencial ilimitado de integración en casi cualquier industria”.

Aclamado como un “material maravilloso”, el grafeno es una capa de un átomo de espesor de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal, con un conjunto de propiedades interesantes. (Photo: m_pavlov / iStock / Getty Images Plus)

¿Qué hay que hacer para apoyar la comercialización de materiales de grafeno y por qué es una cuestión importante para los encargados de la formulación de políticas?

Los responsables políticos tienen un papel muy importante en el desarrollo de un entorno político que permita prosperar al mercado del grafeno. Esto supone establecer normas de calidad para la fabricación de grafeno en las que pueda confiar el mercado. También significa precisar los límites legales que rigen su comercialización.

Nos gustaría que hubiera políticas, como exenciones fiscales, que apoyaran la producción nacional de grafeno tanto para el mercado nacional como para la exportación. Estas políticas permitirían a los productores nacionales de grafeno competir con los de otros países. Sería bueno que el gobierno pudiera hacer algo para apoyar la producción local de grafeno.

La propiedad intelectual es muy importante para nosotros y ha sido determinante para conseguir financiación.

¿Se ha exagerado el grafeno y su potencial?

No, la verdad es que no. Es cierto que tiene aplicaciones en muchos sectores, pero también las tienen otros materiales. El problema es que aún no entendemos del todo cómo se puede aplicar de forma óptima. Creo que el grafeno tiene un gran futuro, pero ¿será así siempre? No estoy segura. Es muy probable que en el futuro aparezca algún otro material nuevo y sorprendente que compita con él.

¿Qué nuevos usos de los materiales de grafeno le parecen más interesantes?

Personalmente, lo que más me entusiasma son las baterías eléctricas. Ahora mismo, muchos de los dispositivos que utilizamos dependen de las baterías, así que si pudiéramos utilizar el grafeno para mejorar el ciclo de vida de las baterías, de modo que se cargaran más rápidamente y mantuvieran más energía durante más tiempo, sería increíble. Eso significaría que podríamos reducir el número de baterías que desechamos cada año y ayudar a que el mundo sea más ecológico.

¿Cuáles son sus planes para el futuro?

Seguiremos desarrollando nuestro trabajo en los ámbitos de la bioelectrónica, el cemento y las baterías. Estamos especialmente entusiasmados con la industria de las baterías y estamos deseando enseñar a ese mercado el grafeno y desarrollar y comercializar buenas baterías basadas en el grafeno para una sociedad más ecológica.

El propósito de OMPI Revista es fomentar los conocimientos del público respecto de la propiedad intelectual y la labor que realiza la OMPI, y no constituye un documento oficial de la Organización. Las denominaciones empleadas en esta publicación y la forma en que aparecen presentados los datos que contiene no entrañan, de parte de la OMPI, juicio alguno sobre la condición jurídica de ninguno de los países, territorios o zonas citados o de sus autoridades, ni respecto de la delimitación de sus fronteras o límites. La presente publicación no refleja el punto de vista de los Estados miembros ni el de la Secretaría de la OMPI. Cualquier mención de empresas o productos concretos no implica en ningún caso que la OMPI los apruebe o recomiende con respecto a otros de naturaleza similar que no se mencionen.