NANO: Norwegian graphite vil bli den andre europeiske produsenten av flak-grafitt, og forsyne det framtidige grafén-markedet. Her er et laboratorie-bilde av grafén-flakene i grafitten tatt ved Golia historiske gruve ved Jennestad, Sortland. (Bilde: Norwegian Graphite)

NORWEGIAN GRAPHITE

Her finner de råstoffet til fremtidens supermateriale

Tror Norge kan få en helt ny næringskjede for grafén.

Superstoffet grafén kan utvinnes fra grafitt.

Det finner londonbaserte Norwegian Graphite rikelig av i en gruve i Sortland, og satser på å forsyne markedet som stadig flere håper vil komme.

– Markedet er veldig lite ennå, og det vil ta flere år før forskningen vil munne ut i et kommersielt marked. Men når det gjør det, vil vi ha kommet i produksjon, sier Gaute Juliussen i Norwegian Graphite.

Store forventninger

Juliussen snakker om det sagnomsuste superstoffet grafén, som det knyttes enorme forventninger til verden over.

Grafén utropes til å være elastisk, sterkere enn stål og enestående i sin evne til å lede elektrisitet.

Blant oppfinnelser man forventer i framtiden er ultraraske elektroniske produkter, tøyelige smarttelefoner og kunstige netthinner.

Grafén: «Det mest fantastiske materialet menneskeheten noen gang har fått tilgang til»

Kartlegger forekomster

For kort tid siden bevilget EU-kommisjonen snaue åtte milliarder kroner til massiv, internasjonal forskningssinnsats over en tiårsperiode.

Nå jobber Norwegian Graphite AS, heleid av det londonbaserte Nordic Graphite LTD, på andre året med flere norske lokaliteter for å kartlegge mineralet grafitt.

Målet er å forsyne det de håper blir et framtidig behov for råstoff til grafén.

Mellommarked

– I dag bruker grafen-forskere gjerne syntetisk framstilt grafén, for eksempel fra naturgass. Dette er en veldig energiintensiv og kostbar prosess, minimum 10.000 dollar per tonn. Vi ser en stor industriell mulighet i naturlig grafitt, hvor vi kan få grafitt ut av bakken for 500 dollar per tonn. Oppnår vi 96 prosent renhet, har vi et stort økonomisk fortrinn over syntetisk grafitt, sier Juliussen.

Det vil ta mange år før markedet for grafen blir kommersielt interessant. Hva skal dere tjene penger på i mellomtiden?

– Det har utviklet seg et brukbart marked for flakgrafitt, en svært tynn form for grafitt som leder varmen foreløpig mye kjappere enn noe annet materiale, og som brukes når elektronikken skal gjøres mindre. Dette markedet begynner å bli på flere titalls tusen tonn i året, sier Juliussen.

Les også: Grafén kan gi bedre øyeimplantater

KJERNEBORING: Norwegian graphite borer etter grafittforekomster ved Jennestad, Sortland. Her er riggen i posisjon på første borehull ved Kovvatnet, Jennestad i Sortland. Norwegian graphite

Testboring

Norwegian Graphite har gjennomført testboring på flere lokaliteter, og har pågående testproduksjon i flere laboratorier i Mo i Rana, ved Sintef og hos spesialister på flakgrafitt i USA.

Størst forventninger har selskapet til grafitten i Jennestad i Sortland kommune og Fonndalen i Meløy. Innovasjon Norge ga rett før påske 650 000 kroner til utforsking av og prøveboring i forekomsten i Fonndalen.

Best i Sortland

Samtidig jobber selskapet opp mot Sortland kommune for å skaffe utvinningstillatelse i Jennestad.

Planene inkluderer et produksjonsanlegg for rensing og foredling av grafitten.

– Vi har kikket over hele Norge. Vår observasjon er at den beste flakgrafitten ligger i Nordland og Troms, med Sortland som vår aller beste forekomst, sier Juliussen.

Kina dominerer

Globalt produseres det nå over 1 millon tonn naturlig grafitt i året, av dette er rundt halvparten flak-grafitt.

Kina dominerer produksjonen og det bekymrer bransjen, ifølge markedsstedet Industrial Minerals. Etterspørselen er forventet å dobles mot 2020.

En EU-utnevnt arbeidsgruppe har tidligere definert mineralet grafitt som kritisk, og GeoNor, et norsk prosjekt som fikk i oppdrag å kartlegge potensiell industriell verdiskaping basert på geologiske ressurser i Nordområdene, pekte i 2010 på økende etterspørsel av grafitt til produksjon av batterier og brenselceller i el- og hybrid-biler.

Les også: Kinas monopol skaper frykt

Lite i Europa

Så langt er Vest-Europas eneste produksjon av grafitt Skalan Graphite, som leverer flak- og pulvergrafitt til flere markeder i Europa fra Trælen-forekomsten på Senja. 

Mens Skaland primært leverer til støperi og stålindustri, vil Norwegian Graphite i første omgang rette seg mot det voksende markedet for batteriteknologi:

Bærbare enheter, som nettbrett og smarttelefoner, elektriske kjøretøy og større energilagringsløsninger innenfor den stadig økende produksjonen av fornybar energi.

– Etter hvert som stadig mer av kraftproduksjonen blir fornybar, trengs det løsninger for å lagre energien når vinden stilner eller solen ikke skinner. Kina jobber blant annet med gedigne lagringsløsninger. Når man utvikler løsninger for lagring i kraftnettet, kreves batterier på størrelse med containere, sier Juliussen.

ForskningsprosjekterPÅSKEBORING: Norwegian graphite har startet kjerneboring i Jennestad, og truffet på mer grafitt enn de håpet på. Her er sjefsgeolog Rasmus Blomqvist iferd med å inspisere kjernene fra borehull 1 i Sortland 2. påskedag. Nå skal Molab undersøke kvaliteten på grafitten, som er hentet helt ned til 102 meters dyp. Norwegian graphite

Forskningsprosjekter

I tillegg til å utvinne råstoff, satser selskapet også på forskning, og har tre forskningsprosjekter i loopen, i samarbeid blant med EU og NTNU.

– Et av dem går ut på å kartlegge verdikjeden fra å utvinne grafitt fra bakken og fram til produksjon av grafén.  Det er få grafittprodukter som kan brukes til batterier. Er det spor av kobber, og det er forurensing mellom flakene, sier batteriprodusentene nei, forteller Juliussen.

Strenge krav

Dette er en av årsakene til at Norwegian Graphite bruker mye tid og ressurser på å finne de beste forekomstene.

– Satsingen krever grafitt med store flak, uten for mye forurensing av svovel og andre urenheter. Homogene flak betyr mye når stoffet skal gå til energilagringsprodukter, og flakene skal helst være runde, forteller Juliussen.

Vil ha produksjon i Norge

Geolog, mangeårig Sintef-ansatt og Abalonyx-gründer Rune Wendelbo er positiv til at Norge får en produsent av flakgrafitt til batteribransjen.

Abalonyx har jobbet med grafén siden 2009, både med anvendelser mot funksjonelle belegg og pilotproduksjon av nano-grafén pulver fra grafitt.

– Det er svært interessant at vi har en slik ressurs I Norge. Flakgrafitt er den formen av grafitt som er best egnet til produksjon av nano-grafén og derivater av nano-grafén. Abalonyx AS utviklet i 2012, med støtte fra Forskningsrådet, en prosess for dette, som nå er klar for kommersialisering, og vi ser aller helst at dette skjer i Norge, sier Wendelbo.

Patent-risiko

Hva skal til for at Norwegian Graphite skal lykkes?

– Flakgrafitt brukes i dag i anoden i litiumiionebatterier, og denne grafitten må renses og optimaliseres. Det vil kreve innsats å få denne prosessen på plass. De vil nok kunne konkurrere på pris, utfordringen blir å matche kvaliteten til konkurrentene som har vært i bransjen i mange år. Har konkurrenten én prosent bedre kapasitet, betyr det mye på verdensmarkedet. Derfor tror jeg det er langt større potensial for en satsing mot foredling til grafén, sier Wendelbo.

Potensiell næringskjede

– Alle tekniske og miljømessige utfordringer er løsbare, men det er risiko knyttet til patentsituasjonen. Det aller viktigste for å sikre suksess er nok å raskest mulig få etablert relasjoner til fremtidige industrielle kunder og til EU-konsortiet Graphene Flagship.

Wendelboe mener arbeidet til Norwegian Graphite illustrerer at Norge er i ferd med å få en helt ny næringskjede.

KREVENDE, MEN MULIG: - Utfordringen blir å matche kvaliteten til konkurrentene som har vært i bransjen i mange år, sier geolog og Abalonyx-gründer Rune Wendelboe om Norwegian graphite. Abalonyx
– Vi har også selskapet Graphene Batteries, som utvikler "Battery Grade Graphene" spesielt for batterimarkedet og Vonano, som utvikler grafénbasert blekk for "printed electronics". Dermed ser vi konturene av en hel næringskjede i Norge innen et område som utvilsomt vil få stor betydning de kommende tiårene, mener Wendelbo.

Les også:

Slåss om patenter til nytt supermateriale

Denne 3D-printeren kan du ha hjemme

Norsk oppdagelse kan erstatte sjeldent metall