Антонио Кастро Нето, сингапурский Графеновый центр: к нам приехал Костя Новоселов

— Укажите, пожалуйста, ведущие компании по производству графена.

— Мировой рынок графена сложен, с тысячами компаний, производящих его,— от пленок до порошков, с различными уровнями качества и стандартизации. Мне трудно выделить отдельные компании. В Сингапуре ведущей компанией является 2D Materials с мощностью 12 тонн графена в год. Она получила предварительные инвестиции от CBMM, компании, которая является главным поставщиком ниобиевых продуктов и технологий. «Брак» между графеном и ниобием имеет огромный потенциал применения — в частности, в твердотельных аккумуляторных батареях. Это передний край электроаккумуляторной технологии — в отличие от обычных жидкоэлектролитных, твердотельные батареи не воспламеняются, и они очень дешевы. Эту технологию развивает сингапурская компания Graphene Watts.

— А какие же в Сингапуре основные технологии производства графена?

— Существует несколько способов получения графена, наиболее распространены либо жидкофазное отслоение от графита, либо химическое осаждение из газовой фазы (CVD, chemical vapor deposition) на металлические поверхности. Способ производства зависит от области применения. Например, графен можно использовать в качестве армирующего материала в углеродных и стекловолокнах, он повышает сопротивление волокон. Другая сингапурская компания — MADE Advanced Materials — применяет графен в волокнах для использования в военном деле, аэрокосмической промышленности и других областях. CVD-пленки обычно интересны в таких приложениях, как сенсорные панели и экраны. Но из-за высокой стоимости CVD-графен не смог захватить большой сектор рынка.

— Как участники рынка контролируют качество графена?

— В апреле 2019 года Сингапур стал первой страной, выпустившей стандарт определения характеристик графена. Поскольку толщина графена менее одного нанометра, стандарты предполагают использование нанотехнологий для измерения толщины, содержания углерода и примесей, наличия дефектов.

— Существуют ли обогатительные или очистительные, рафинирующие операции?

— Качество графена сильно зависит от сырья. Для графеновых хлопьев использование графита с содержанием углерода 90% и выше гарантирует отсутствие необходимости удаления примесей. Удаление примесей значительно увеличивает стоимость производства графена из-за необходимости использования химических веществ, которые не являются экологически чистыми.

— Расскажите, пожалуйста, о крупнейших B2B-потребителях графена.

— Мир потребляет тысячи тонн графеновых продуктов в год во многих отраслях — от нефтехимии до хранения энергии. Так, сингапурская компания Aquastricta применяет графен в строительстве. Мировое потребление цемента составляет около 2 млрд тонн в год. Добавление 0,01% графена в цемент (что эквивалентно производству 200 тыс. тонн графеновых хлопьев) может сделать цемент водостойким, а также снизить выбросы углекислого газа при производстве бетона на 50%.

— Какие главные достижения вашего Графенового центра?

— Центр графена (The Graphene Research Centre) был создан в 2010 году в Национальном университете Сингапура и стал первым исследовательским центром графена в мире. С 2014 года это центр передовых 2D-материалов (Centre for Advanced 2D Materials), поскольку исследуется не только графен, но и другие двумерные материалы. Наш центр имеет самый высокий академический эффект по числу публикаций и их влиянию. Его репутация привлекла самых значимых ученых. Мы гордимся тем, что в 2019 году профессор сэр Костя Новоселов, нобелевский лауреат 2010 года, переехал из Великобритании в Сингапур, чтобы стать сотрудником нашего центра.

— Видите ли вы сингапурско-российское сотрудничество в области исследований и разработок графена?

— Присутствие сэра Кости в Сингапуре создает колоссальные возможности для сотрудничества между Сингапуром и Россией в науке и технике двумерных материалов. Центр перспективных 2D-материалов уже осуществляет большое международное сотрудничество, и мы будем рады сотрудничеству с российскими коллегами.

— Какое ваше мнение насчет мирового рынка графена в 2021–2025 годах?

— Глобальный рынок графена в 2019 году оценивается примерно в $100 млн и, как ожидается, с 2020 по 2027 год будет ежегодно расти на 39% из-за растущего спроса в области хранения энергии, композитных материалов, покрытий и других.