La pro­me­sa in­dus­trial del grafeno

Grap­he­ne­mex tra­ba­ja pa­ra con­ver­tir­se en el pro­vee­dor éli­te de es­te na­no­ma­te­rial y de sus apli­ca­cio­nes.

Manufactura - - CONTENTS - POR VÍCTOR LO­ME­LÍ ÁN­GE­LES

An­to­nio Mi­ra­mon­tes es eco­no­mis­ta y con­ta­dor pú­bli­co por el ITAM. Ca­da día re­ci­be al me­nos un par de lla­ma­das de em­pre­sas de dis­tin­tos sec­to­res que bus­can aña­dir va­lor a sus pro­duc­tos. Pe­ro no es consultor, di­ri­ge Grap­he­ne­mex, fa­bri­can­te me­xi­cano de grafeno, un na­no­ma­te­rial 200 ve­ces más fuer­te que el ace­ro y me­jor con­duc­tor de elec­tri­ci­dad. In­dus­trias co­mo la elec­tró­ni­ca, in­for­má­ti­ca, au­to­mo­triz, cons­truc­ción y has­ta dis­po­si­ti­vos mé­di­cos, son al­gu­nas de las in­dus­trias que lo apro­ve­chan; pe­ro no son las úni­cas, pues “ca­da día sa­le una nue­va pro­pie­dad que lo ha­ce atrac­ti­vo”.

Por ejem­plo, le da ma­yor re­sis­ten­cia al as­fal­to y per­mi­te tra­ba­jar­lo a me­no­res tem­pe­ra­tu­ras, y en la in­dus­tria del blin­da­je ayu­da a re­du­cir el pe­so de las uni­da­des sin afec­tar la re­sis­ten­cia. Has­ta aho­ra han lo­gra­do al­can­zar ni­vel de pro­tec­ción III que —se­gún el Ins­ti­tu­to Na­cio­nal de Jus­ti­cia de Es­ta­dos Uni­dos— pro­te­ge de ata­ques con ar­mas cor­tas (de­lin­cuen­cia co­mún).

Fa­bri­can­tes de za­pa­tos in­dus­tria­les se han acer­ca­do pa­ra in­cor­po­rar grafeno al po­liu­re­tano ter­mo­plás­ti­co (PTU), po­lí­me­ro que usan pa­ra ela­bo­rar las sue­las de ese cal­za­do, con lo que in­clu­so ten­drían “cua­li­da­des an­ti­fla­ma”. “Ese es el ti­po de em­pre­sas que se han acer­ca­do”. In­no­va­ción des­de ca­sa Pro­du­cir grafeno tie­ne su cien­cia. Se ob­tie­ne por dos vías: a par­tir de re­ba­nar ca­pas muy fi­nas de gra­fi­to, co­no­ci­do co­mo mé­to­do por exfoliación o bien por de­po­si­ción quí­mi­ca de va­por (CVD, por sus si­glas en in­glés) en la que in­ter­vie­nen reac­cio­nes de ga­ses que pro­vo­can la se­pa­ra­ción de los áto­mos del car­bono. Es­tos caen en un sus­tra­to de alu­mi­nio, ní­quel o co­bre —es­te úl­ti­mo el más usa­do— en el que se for­man fi­nas ca­pas de grafeno. To­do ocu­rre en una cá­ma­ra es­pe­cia­li­za­da con am­bien­te con­tro­la­do.

Grap­he­ne­mex fa­bri­ca por me­dio de am­bas téc­ni­cas. Sur­gió ha­ce cua­tro años con el ob­je­ti­vo de pro­du­cir grafeno en ma­sa a un cos­to com­pe­ti­ti­vo (30 dó­la­res por gra­mo con­tra 300 del mer­ca­do in­ter­na­cio­nal), pe­ro tam­bién pa­ra crear sus pro­pias so­lu­cio­nes. Ocu­pa un in­mue­ble en la de­le­ga­ción Iz­ta­cal­co, en la Ciu­dad de Mé­xi­co, que es­tá di­vi­di­do en tres la­bo­ra­to­rios.

Dos de ellos di­se­ña­dos pa­ra ob­te­ner grafeno por am­bos mé­to­dos —uno por la­bo­ra­to­rio—, y el tercero se em­plea pa­ra crear apli­ca­cio­nes con el grafeno que la mis­ma em­pre­sa pro­du­ce.

An­tes de que ter­mi­ne el año, la com­pa­ñía pre­vé po­ner a la ven­ta un adi­ti­vo lí­qui­do pa­ra

con­cre­to he­cho con grafeno, el cual re­du­ce un 11% la can­ti­dad de ce­men­to re­que­ri­do y da ma­yor re­sis­ten­cia a la mez­cla. “Pue­de cam­biar las re­glas del mer­ca­do de con­cre­to, ya que el ce­men­to es uno de los ma­yo­res cos­tos que li­mi­ta los már­ge­nes de las con­cre­te­ras”.

Ade­más del au­men­to en la re­sis­ten­cia me­cá­ni­ca y la me­nor ma­te­ria pri­ma, es­te adi­ti­vo re­duc­tor —di­ce—, ten­dría pro­pie­da­des an­ti­co­rro­si­vas pa­ra las par­tes me­tá­li­cas co­mo la va­ri­lla.

Grap­he­ne­mex tam­bién pre­ten­de sa­car a la ven­ta una so­lu­ción pa­ra crear pin­tu­ra an­ti­co­rro­si­va con pro­pie­da­des su­pe­rio­res a la de un ‘pri­mer co­mer­cial’ pro­me­dio.

Pa­ra com­pro­bar su efec­ti­vi­dad, cuen­ta Mi­ra­mon­tes, com­pa­ra­ron los re­sul­ta­dos de una prue­ba don­de so­me­tie­ron una so­le­ra de fierrro re­cu­bier­ta con pri­mer adi­cio­na­do con grafeno y otra con un pri­mer co­mer­cial sin grafeno, elec­tró­li­sis en una so­lu­ción sa­li­na a 50 g de sal por li­tro —ca­si el do­ble de sa­li­ni­dad del agua de mar—, por es­pa­cio de una ho­ra, lo cual equi­va­le a un año de co­rro­sión. Al fi­nal, cuen­ta, la so­le­ra con un pri­mer nor­mal se oxi­da to­tal­men­te y en la otra “el ni­vel de oxi­da­ción fue prác­ti­ca­men­te nu­lo”.

Por la in­dus­tria y pa­ra la in­dus­tria

An­to­nio Mi­ra­mon­tes re­co­no­ce que da­da la ac­tual ca­pa­ci­dad de la em­pre­sa y el cre­cien­te in­te­rés de la in­dus­tria, ha te­ni­do que apla­zar a un se­gun­do ci­clo la crea­ción de nue­vas apli­ca­cio­nes de grafeno, en­tre ellas el desa­rro­llo de cel­das “fo­to­vol­tai­cas de al­ta efi­cien­cia y ba­jo cos­to”, así co­mo el desa­rro­llo de sen­so­res bio­mé­di­cos que per­mi­tan iden­ti­fi­car a tiem­po fo­cos de in­fec­ción por sal­mo­ne­la.

El in­te­rés de las em­pre­sas es tal que la com­pa­ñía pre­vé que an­tes de que ter­mi­ne el año au­men­ta­rá su pro­duc­ción anual a 3.5 to­ne­la­das de ma­te­ria­les gra­fé­ni­cos (grafeno, óxi­do de grafeno y grafeno re­du­ci­do), pa­ra lo cual ins­ta­ló un cuar­to la­bo­ra­to­rio.

Al ini­cio la pro­duc­ción era po­co sig­ni­fi­ca­ti­va —1 o 3 gra­mos— y pos­te­rior­men­te es­ca­ló has­ta una to­ne­la­da anual, unos 2.7 ki­lo­gra­mos dia­rios de grafeno, sin que ello afec­te la ca­li­dad del pro­duc­to, y a pre­cios 10% por de­ba­jo del mer­ca­do in­ter­na­cio­nal.

“Ese ni­vel de pro­duc­ción nos po­si­cio­na en­tre los cin­co pro­duc­to­res más im­por­tan­tes en la re­gión —in­clui­do Es­ta­dos Uni­dos y Ca­na­dá— y a ni­vel mundial en­tre los 10 o 15 más im­por­tan­tes”, ase­gu­ra.

Más allá de au­men­tar ca­pa­ci­dad, el ob­je­ti­vo de la com­pa­ñía es­tá en se­guir crean­do nue­vas apli­ca­cio­nes del grafeno y acer­car­las a la ma­yor can­ti­dad de in­dus­trias den­tro y fue­ra del país.

Los ma­te­ria­les gra­fé­ni­cos pue­den con­tri­buir a re­du­cir el pe­so de las uni­da­des blin­da­das, sin afec­tar el ni­vel de pro­tec­ción.

“Si lo re­qui­rie­ra” la em­pre­sa po­dría in­cre­men­tar su pro­duc­ción has­ta 7 to­ne­la­das, afir­ma An­to­nio Mi­ra­mon­tes.

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