Durante muito tempo, o mercado do grafeno foi impulsionado principalmente pela "promoção de materiais", em que as empresas de grafeno se esforçavam por convencer o mercado das propriedades e vantagens dos seus produtos. Agora, este fenómeno mudou para a "atração de mercado", onde os principais fatores estão a assumir o protagonismo.

O grafeno está a tornar-se um material de alto valor devido a múltiplos fatores. A sua capacidade de melhorar a vida útil mecânica — por exemplo, através de revestimentos resistentes ao desgaste ou à corrosão — e a sua capacidade de satisfazer requisitos de gestão térmica mais rigorosos são dois exemplos de fatores-chave.

No entanto, está a surgir um outro factor de mercado, talvez surpreendente, mas que terá um grande impacto na próxima década: a sustentabilidade.

Como afirma o Dr. Soroush Nazarpour, Presidente e CEO da NanoXplore: "O grafeno é um ingrediente fundamental para a sustentabilidade em diversos mercados e aplicações. Por exemplo, possibilita práticas de produção em circuito fechado para o processamento de plásticos e melhora a capacidade e a velocidade de carregamento das baterias de iões de lítio. Sem dúvida, o grafeno tornará o mundo um lugar mais verde.".

A IDTechEx identificou três áreas de aplicação principais para o grafeno que podem satisfazer este importante fator de crescimento do mercado.

Polímeros de base biológica e reciclados:
Muitos territórios — e as empresas que neles operam — comprometeram-se com aspetos da economia circular, particularmente a redução de resíduos. Isto significa, geralmente, que as empresas estão a tentar reduzir o consumo de plásticos descartáveis ​​e aumentar a quantidade de material reciclado que utilizam.

Mas isto representa um desafio: o conteúdo reciclado é muitas vezes mecanicamente inferior ao material virgem, e adicionar um aditivo ("não ecológico") para ultrapassar estas limitações pode anular o objetivo da sustentabilidade. Além disso, pode ainda ser insuficiente em termos de qualidade.

É aqui que o grafeno entra em cena. As propriedades multifuncionais do grafeno como aditivo polimérico estão bem estabelecidas. Como derivado da grafite, também apresenta uma vantagem em relação aos aditivos concorrentes à base de combustíveis fósseis quando se trata de melhorar a sustentabilidade. O grafeno pode, portanto, ser utilizado numa grande variedade de setores, e mesmo a incorporação de pequenos volumes pode gerar benefícios significativos para os fabricantes de grafeno, desde que consigam aumentar a escala de produção de forma adequada e controlar os custos. A aplicação mais imediata é em embalagens não alimentares com grafeno, que a IDTechEx prevê que se torne uma área de crescimento fundamental a médio prazo.

Além disso, existe também a oportunidade apresentada pelos bioplásticos. Mais uma vez, estes podem melhorar o seu desempenho aproveitando as propriedades mecânicas e de barreira do grafeno. Estão a ser exploradas oportunidades em embalagens, copos de café e outras aplicações, desde alguns dos maiores clientes até startups jovens como a Toraphene.

O armazenamento de energia
é uma das mudanças de mercado mais significativas do século XXI: a eletrificação completa dos nossos transportes está em curso, com um potencial enorme. Impulsionado pela legislação no contexto da crise climática, o panorama do mercado está a transformar-se rapidamente. "Baterias de grafeno" é um título chamativo, mas a sua utilização é limitada. O grafeno é utilizado principalmente como aditivo com elevada condutividade elétrica e térmica, bem como com propriedades mecânicas vantajosas. Pode ser utilizado em qualquer um dos elétrodos, nos revestimentos do coletor de corrente ou na parte exterior da célula. Para a geração atual, o grafeno em baterias de iões de lítio terá uma adoção modesta, especialmente para aqueles que procuram soluções de carregamento rápido no setor de consumo. Isto é particularmente evidente nos smartphones lançados pela Xiaomi em 2020 e nos projetos futuros da Real Graphene e da Appear.

No entanto, o maior potencial reside nos desenvolvimentos futuros, especificamente nos ânodos de silício e nas baterias de lítio-enxofre. Já foram alcançados progressos significativos, possibilitados pelo grafeno, e o interesse por parte de quase todos os fabricantes de grafeno continua forte. Embora o grafeno não seja certamente a única solução em estudo, se as empresas conseguirem encontrar uma solução baseada no grafeno, esta será muito importante para a indústria.

Além disso, as aplicações do grafeno no armazenamento de energia não se limitam às baterias; os supercondensadores de grafeno estão a ganhar destaque e podem ser soluções essenciais, juntamente com outros dispositivos de armazenamento de energia (como o hidrogénio). Neste contexto, a Skeleton Technologies teve um ano muito significativo, tendo angariado 41,3 milhões de euros numa ronda de financiamento Série D, anunciado uma parceria com a Wrightbus e assinado uma carta de intenções de mil milhões de euros com um fabricante automóvel.

Betão e asfalto:
Pode ser surpreendente que muitas empresas de grafeno estejam a explorar as possibilidades dos mercados de betão e asfalto. Nas suas formas actuais, ambos os produtos contribuem significativamente para as alterações climáticas e beneficiariam de um melhor desempenho mecânico. Alguns testes iniciais sugerem que o grafeno pode resolver ambos os problemas, impulsionando simultaneamente a sustentabilidade e os resultados práticos.

Projetos notáveis ​​como o Directa Plus ganharam destaque nos media, e diversos fabricantes de grafeno informaram a IDTechEx que estão em negociações avançadas com empresas-chave. O potencial de volume destes mercados é enorme — talvez muito maior do que o dos outros mercados descritos neste artigo — e mudaria completamente a perspetiva para o grafeno.

No entanto, como costuma acontecer, existe um fosso a preencher entre o interesse atual e os pedidos reais. O setor da construção civil tem margens muito pequenas e é notoriamente lento na adoção de novas tecnologias. Portanto, o betão e o asfalto são mercados que merecem atenção, mas ainda há um longo caminho a percorrer.

Eletrônica

Surpreendentemente, existe até um motor "verde" no setor da eletrónica. Um excelente exemplo é a Advanced Materials Development (AMD), que assinou uma carta de intenções com a Marks & Spencer para produzir uma solução RFID sustentável utilizando as suas tintas de grafeno.