Główne światowe ośrodki grafenowe Pierwszy produkt z grafenu

11–17 lutego 2013
Bloomberg Businessweek Polska
Globalne Interesy
14
grafen może występować jako fotokatalizator i zwiększać wydajność sztucznej fotosyntezy. Efekty zastosowania tej wiedzy
w praktyce będą spektakularne. W ten
sposób powstawaną odnawialne, niezanieczyszczone biopaliwa (np. z błyskawicznie rosnącego rzepaku), chemikalia,
a także – a może przede wszystkim – rośliny spożywcze. Sam globalny rynek biopaliw wycenia się teraz na 120 mld dol.
Odrębnym potencjalnym polem zastosowań grafenu jest inżynieria materiałowa. Rozwinie się ona dopiero wtedy, gdy
jakość grafenu przemysłowego będzie
bardzo wysoka. Gdy wreszcie do tego dojdzie, można będzie łączyć grafen z innymi substancjami i otrzymywać materiały nieistniejące wcześniej. Przykładowo
guma z dodatkiem grafenu będzie przewodzić ciepło i zastąpi przewody wysokiego napięcia pękające w czasie mrozów.
Z grafenowych kompozytów będą budowane niezniszczalne karoserie aut, samoloty, statki morskie i kosmiczne. Wartość
tego rynku do 2020 roku według BCC
Research ma wynieść 340 mld dol.
Ale największą rewolucję grafen może
przynieść w elektronice. Już namaszczono go na następcę krzemu. Zdaniem naukowców, jeżeli utrzyma się dotychczasowe tempo rozwoju półprzewodników,
w 2020 roku układy krzemowe osiągną
kres, nie da się ich bardziej miniaturyzować. A te z grafenu mogłyby być mniejsze, szybsze i zużywać mniej energii.
Nawet najbogatsze uniwersytety amerykańskie, brytyjskie czy japońskie nie są
w stanie konkurować finansowo z wielkimi graczami grafenowymi. Uniwersytet w Cambridge rocznie przeznacza na
badania 25 mln funtów, władze Wielkiej
Brytanii dają 60 mln funtów. Według
amerykańskiej organizacji Semiconductor Industry Association wielkie koncerny, takie jak IBM, Samsung, Intel, Nokia
Sony czy Toshiba wyłożyły dotychczas na
badania ok. 300 mld dol. I to one będą
najprawdopodobniej największymi beneficjentami sukcesów badawczych.
Prawdopodobnie najważniejszym
graczem (choć możliwe, że to tylko kwestia najlepszego PR) jest koreański Samsung. Koncern, podobnie jak konkurenci, pilnie strzeże wydatków na badania
i wdrożenie technologii grafenowych.
Nawet nie chwali się stopniem zaawansowania prac (błędy w polityce patentowej
mogą kosztować miliardy). Wiadomo, że
pracuje nad zastąpieniem półprzewodników grafenem, a w zasadzie diodą grafenowo–krzemową o nazwie Barristor.
Na drugim miejscu jest koncern IBM.
Amerykański gigant początkowo odma-
11-02-BL-1-Q-012-KO.indd 14
W Wo
ato wie ale t wpro walcz bat jny
eż
mo lkie
wa
ą n alii
gra
p
o
d
ie
we
p
j i d roje aństw zić n tylk prym fen
o
ok
ar
ost kty
at
a
yn
i
o
d
w d we
ęp
u d otyc potęż ek p ncer
ząc
rod ny, anej
oś
ne
dz
kt
wia
o
u
e
tow wojs rgan kty m óre c iedz
aso hcą inie
ych kow izac
zas ośc je fin we,
i
ob
ów , ener ansuj
ąc
wo gii
e
dy.
Pierwszy produkt z grafenu
Prawdopodobnie pierwszym na świecie produktem wykorzystującym
grafen na masową skalę jest rakieta tenisowa skonstruowana przez
firmę Head. W trakcie ostatniego Australian Open grał nią zwycięzca
imprezy Serb Novak Djokovic. Można ją kupić już za 679 zł.
Główne światowe ośrodki grafenowe
USA
IBM zbudował procesor
grafenowy 300 Ghz, z kolei
Intel pracuje nad technologią
wytwarzania elektrod dla akumulatorów niklowo–żelazowych.
Europa
Za światową stolicę
grafenu uznawany
jest Manchester,
a to za sprawą dwóch
noblistów z tamtejszego
uniwersytetu, którzy za
badania nad grafenem
otrzymali w 2010 roku
Nagrodę Nobla.
Warszawski Instytut
Technologii Materiałów
Elektronicznych jest jednym z najważniejszych
ośrodków badawczych
na świecie.
Korea
Południowa
Prawdopodobnie największe
pieniądze w grafen
inwestuje Samsung.
Kwoty są jednak pilnie
strzeżone.
Bicz
na radioaktywność
Podczas awarii elektrowni atomowej Fukushima do
oceanu przedostała się skażona ciecz. W rezultacie firmy
Areva i Tepco otrzymały zlecenie odkażenia 250 tys.
ton wody. Trzeba ją dwukrotnie filtrować, a na trzecim
etapie doprowadzać do wrzenia. Proces ten trwa długo,
wymaga ogromnej ilości odczynników chemicznych,
a gotowanie takiej ilości wody jest trudne. Chemicy
z Uniwersytetu Rice w Houston, współpracując z Uniwersytetem Moskiewskim, wykazali doświadczalnie, że tlenek
grafenu łatwo wchłania promieniotwórcze elementy. Podczas eksperymentu przeprowadzonego w laboratorium
moskiewskim zamiast bentonitu używanego do odkażania
użyli tlenku grafenu. Umieścili go w zbiornikach wody
skażonej uranem i plutonem. Oczyszczenie nastąpiło
po kilku minutach. Ten eksperyment daje również
nadzieję na „naprawę świata”
po ewentualnej
nuklearnej wojnie.
Bezpieczne
paliwo wodorowe
Paliwo wodorowe jest alternatywą dla ropy.
Wodór można pozyskiwać z wody, przy jego spalaniu
powstaje tylko para wodna. Problemem jest jednak
bezpieczeństwo. Podczas wypadku gaz w zbiorniku
może wybuchnąć. Można oczywiście robić bezpieczne
zbiorniki, ale ważą tonę i zawierają paliwo jedynie na 120 km.
Politechnika Łódzka i firma Seco/Warwick S.A. pracują nad
zastosowaniem grafenu do magazynowania wodoru. Zespół
prof. Piotra Kuli zmierza do utworzenia z niego rulonów.
Na powierzchni grafenowej umieszczone zostaną tzw. filary
z innych substancji, a całość da się zwinąć podobnie jak
dywan. W ten sposób w rulonie powstanie wolna przestrzeń,
w którą wniknie wodór. Jeden „bak” autobusowy z takiego
materiału wystarczy na przejechanie 800 km. Zbiorniki mogą
znaleźć zastosowanie także w lotnictwie. Szczególnie
w przemyśle wojskowym. Napędzane wodorem myśliwce czy
bombowce dałyby militarną przewagę państwu, które jako
pierwsze wprowadziłoby je do uzbrojenia.
G
R
A
F
E
N
Tańsze
pozyskiwanie wody
Eksperci szacują, że w ciągu najbliższej dekady
może dojść do wojen o dostęp do wody pitnej,
której brakuje na całym świecie. Rozwiązanie
tego problemu zaproponowali inżynierowie
z Massachusetts Institute of Technology.
Opracowali technologię stosowania błon
z grafenu w procesie odwróconej osmozy.
Ta metoda jest 100-krotnie tańsza od dotychczas stosowanych. Nie są one skomplikowane,
ale energochłonne, a tym samym kosztowne.
Zastosowanie grafenu jako błony technologicznej zrewolucjonizuje ten proces, który stanie
się prostszy i tani. Dzięki tej technologii może
unikniemy w przyszłości wojen
akwatycznych.
13-02-08 16:36