2D Fab ska tillverka 10 ton grafen per år ”med vatten och våld”

Starkare än stål, böjbart samt en väldigt bra termisk och elektrisk ledare. Det är bara några av de åtråvärda egenskaperna som supermaterialet grafen, i sin finaste form bara ett atomlager tjockt kolskikt, har. Men det är ett material som har visat sig vara väldigt svårt att framställa, bland annat för att det så lätt klumpar sig.

Sundsvallsbolaget 2D Fab har utvecklat en vattenbaserad metod för att framställa grafen. Den ska ha fungerat bra i labbmiljö. Nu är det dags att visa att metoden fungerar även i större skala. Företaget har tagit plats i en ny anläggning, med en produktionskapacitet på upp till tio ton per år. Just nu tillverkar de dock endast små mängder grafen.

– Vi körde igång för några veckor sedan och räknar med att komma upp i full kapacitet i slutet av nästa år, berättar Kajsa Lake, produktionschef på 2D Fab, för Ny Teknik.

Bolaget vill inte ge några närmare detaljer om hur deras tillverkning av grafen går till. Men det är ingen hemlighet att råvaran är grafit, som 2D Fab just nu köper in från Tyskland.

En hemlig hydromekanisk process

Tillverkningen går i grova drag ut på att slita sönder grafiten ”med vatten och våld”. Det är en hydromekanisk process med olika former av skjuvning som gör att grafitflagorna rivs isär. Resultatet är grafen, i allt från ett till flera lager. Inom branschen får det kallas grafen ända upp till tio lager, och det är alltså inte enbart "äkta" grafen i ett lager som åsyftas.

– Exakt hur många lager det blir är svårt att mäta. Vi kan inte svara på det i dag, förklarar Kajsa Lake.

De senaste månaderna har inte varit helt enkla för bolaget. Coronapandemin har satt sina spår. Egentligen skulle verksamheten i den nya anläggningen ha varit i gång i mars. Nu kom den i stället i gång i juni.

Just nu får dessutom bara två personer komma in på den nya anläggningen i Sundsvall, varav Kajsa Lake är den ena. Detta för att förhindra smittspridning. Därmed kan bolaget inte ta emot potentiella kunder i den nya fabriken. Samtidigt tar det längre tid än vanligt att få tag på råvaran.

– Vi är inte så många som jobbar just nu, så vi får ta alla roller. Jag är operatör och är på plats och kör maskinerna, men fungerar även som utvecklingsingenjör och logistikchef, säger Kajsa Lake.

Förhoppningen är att de många kundprover som 2D Fab har skickat ut ska få bra respons.

– Vi kan inte producera jättemycket om vi inte har någon att sälja till. Det blir lite moment 22. Man kan inte sälja något innan man kan producera och inte börja producera något utan att sälja något, säger Kajsa Lake.

Vill bli stora inom plast

Men hon är optimistisk inför framtiden. Att tillverka tio ton grafen kan låta som ganska mycket material, men slår man väl igenom och får några större kunder ska man snabbt kunna uppnå en efterfrågan i den storleken, enligt Kajsa Lake.

Företaget har redan ett samarbete med Ahlström Munksjö kring bestrykning av papper som används till anoder, och appliceras på koppar. I ett annat projekt kring anoder med kisel får grafen ersätta grafit.

En italiensk producent har använt 2D Fabs grafen i tillverkningen av ett lim för wellpapp, med goda resultat.

– Grafenet gör att limmet torkar mycket snabbare. Deras kund uppger att de därmed har kunnat öka produktionen med mellan 30 och 50 procent, berättar Kajsa Lake.

Sundsvallsbolaget hoppas bli stora inom polymerer, det vill säga plaster. Där kan grafen bidra med sådant som slagtålighet och elektrisk ledning men också lättare material om grafen ersätter exempelvis glasfiber.

– Där har vi många samarbeten på gång. En dröm vore om grafen användes i alla plastdetaljer i bilar, som annars går sönder så lätt. Med grafen skulle man få en väldigt stark plast, säger Kajsa Lake och tillägger senare:

– Cykelhjälmar är ju annars ett roligt område att komma in på.