Gần đây tôi đã nghiên cứu về lĩnh vực graphene và có điều gì đó thú vị đang xảy ra với động lực chi phí của graphene mà ít người chú ý đến.

Vì vậy, vấn đề là - graphene có tiềm năng cực kỳ lớn. Chúng ta đang nói về các ứng dụng trong pin, điện tử, hàng không vũ trụ, thậm chí công nghệ sinh học. Vật liệu này về cơ bản là một lớp carbon nguyên chất với các đặc tính khó có thể phóng đại. Nhưng lý do tại sao việc ứng dụng chậm hơn dự kiến là: sản xuất vẫn còn đắt đỏ vô cùng.

Tôi đã tìm hiểu và giá cả thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào cách nó được sản xuất. Bạn có graphene oxide dao động quanh mức 100-500 USD mỗi kilogram - rẻ để sản xuất nhưng chất lượng thấp hơn, nên không thể xử lý các ứng dụng cao cấp như màn hình linh hoạt hoặc pin cao cấp. Sau đó là graphene CVD (phủ hơi hóa học), loại hàng cao cấp. Giá của nó đang trên 10.000 USD mỗi kilogram vì thiết bị và năng lượng yêu cầu rất khắt khe. Ở giữa, graphene thương mại có giá từ 100-1.000 USD mỗi kg.

Điều khiến tôi chú ý là cách phương pháp sản xuất trực tiếp ảnh hưởng đến chi phí graphene. Mẹo dán băng keo từ năm 2004? Thú vị để kể chuyện vui, nhưng không dùng được quy mô lớn. CVD tạo ra chất lượng cao hơn nhưng làm hỏng vật liệu trong quá trình loại bỏ. Phân tán lớp lỏng hoạt động nhưng đắt đỏ. Rồi còn các phương pháp mới hơn - có một phương pháp dùng súng plasma từ IIT Patna mà báo cáo chỉ tốn 1,12 USD mỗi gram với chất lượng khá tốt. CleanGraph tuyên bố đã giảm tác động môi trường tới 99% so với các phương pháp truyền thống. NanoXplore vừa ra mắt quy trình phân tán khô với chi phí vốn thấp hơn.

Thị trường bắt đầu chuyển động rồi. Grand View Research dự báo thị trường graphene sẽ tăng trưởng 35,1% mỗi năm đến năm 2030, đạt 1,61 tỷ USD. Các ngành ô tô, hàng không vũ trụ, y tế là những động lực chính. Khi sản xuất quy mô lớn hơn và chi phí graphene giảm xuống nữa, có khả năng việc ứng dụng sẽ tăng tốc nhanh chóng.

Điều thú vị là theo dõi xem phương pháp sản xuất nào sẽ thắng về mặt kinh tế. Các công ty tìm ra cách sản xuất rẻ hơn, có thể mở rộng mà vẫn giữ chất lượng - đó là những công ty đáng để theo dõi. Lĩnh vực graphene vẫn còn sơ khai nhưng đà phát triển đang ngày càng rõ ràng.