1. O material e as suas propriedades
O grafeno é um material composto por uma camada bidimensional de átomos de carbono organizados em estruturas hexagonais, apresentando uma espessura semelhante a um átomo, podendo ser obtido por meio da extração de camadas superficiais de grafite, um mineral de existência abundante no planeta Terra e uma das formas mais comuns do carbono.
As suas ligações químicas e espessura são responsáveis pelas inúmeras propriedades que apresenta, nomeadamente: mecânicas, de condutividade, térmicas e elétrica, fazendo dele um material com diversas aplicações tecnológicas. Por esta razão, o grafeno tem vindo a ser foco de atenção e estudo por parte da comunidade científica e da indústria da tecnologia, considerando as suas múltiplas possibilidades de utilização e aplicação.
Em 2004, acidentalmente, a dupla de físicos russos André Geim e Konstantin Novoselov, descobriu o grafeno estável e bidimensional, o que possibilitou a estes pesquisadores receberem o galardão do prémio Nobel de Física, em 2010. A dupla de pesquisadores conseguiu isolar este material, proveniente de um pedaço de grafite, transferindo átomos de carbono para uma camada de dióxido de silício (SO2) utilizando uma fita adesiva.
Porém, Phillip Russel Wallace, na década de 1930/40, já havia desenvolvido e hipotetizado o conceito, ainda que teórico, de criar uma estrutura de carbono de um único átomo de espessura.
1.1 Propriedades mecânicas
Resistência
Atualmente, o grafeno é aceite como material conhecido e em utilização, com maior resistência. Essa propriedade resulta das fortes ligações formadas entre os seus átomos de carbono. O aço, por exemplo, vulgarmente utilizado na construção civil, tem menos de metade da sua resistência.
Impermeabilidade
As pequenas áreas de cada hexágono de carbono tornam o grafeno bastante impermeável.
Baixo peso
A densidade do grafeno é de 0,77 g/ m², cerca de mil vezes mais leve que uma folha de papel.
1.2 Propriedades elétricas e térmicas
Os eletrões conseguem propagar-se no grafeno quase livremente sem sofrerem desvios ou colisões, fruto da estrutura hexagonal das ligações de carbono. Esta deslocação relativística (relativo à Teoria da Relatividade de Albert Einstein) confere velocidades de deslocação dentro da rede, próximas à velocidade da luz.
À temperatura ambiente, a resistência elétrica do grafeno é a mais baixa que existe, pelo que poderá ser considerado o melhor condutor metálico.
Por outro lado, o grafeno é um excelente condutor térmico, sendo capaz de dissipar calor mais rápido do que qualquer outro material conhecido, tendo o ponto de fusão acima de 3850º C (de acordo com alguns estudos).
1.3 Propriedades ópticas
O grafeno permite a passagem de 97,5% da luz incidente. Esta propriedade torna o grafeno invisível a olho nu, resultante também das propriedades relativísticas dos eletrões neste material. Contudo, é possível produzir um corpo perfeitamente negro, isto é capaz de absorver quase toda a radiação incidente sobre ele, sobrepondo várias camadas de grafeno.
2. A sua utilização e aplicação
As suas características e propriedades conferem ao grafeno inúmeras utilizações em diversas áreas e indústrias. Destas salientam-se a aplicação na dessalinição da água do mar e purificação da mesma, através de membranas de grafeno.
Sensores biomédicos com maior capacidade de deteção de vírus, anomalias e toxinas serão desenvolvidos à base de grafeno. Filtros de grafeno já permitem reduzir as emissões de CO2, separando os gases gerados por indústrias e comércios. Materiais de construção, como betão e alumínio, poder-se-ão tornar mais leves e resistentes com a adição de grafeno.
Novos cabos de transmissão de dados à base deste material vão permitir a transmissão de informação de um modo mais rápido. A sua resistência e baixo peso conferem uma grande aplicabilidade nas indústrias aeronáutica, naval e aeroespacial. Dispositivos como ecrãs LED dobráveis, células fotovoltaicas de painéis solares, superfícies sensíveis ao toque mais resistentes, semicondutores mais eficientes, dissipadores de calor e superbaterias para veículos e dispositivos móveis são outras das possibilidades de aplicação do grafeno.
3. Como é obtido o grafeno
O grafeno é produzido em maior escala para fins comerciais. Desde 2014, o aperfeiçoamento e o desenvolvimento de novas técnicas micromecânicas permitiram uma redução significativa do preço do material.
Os Estados Unidos da América e a China são, atualmente, os principais produtores, uma vez que nestas localizações geográficas encontram-se quantidades significativas de grafite amorfa.
O grafeno premium, de aplicação tecnológica, é produzido a partir de grafite de qualidade superior, requerendo para tal cristais planos e ordenados obtidos num processo especial, encarecendo o custo do material.
Várias pesquisas têm vindo a ser realizadas no sentido de tornar o processo de produção menos oneroso, salientando-se o trabalho de cientistas sul coreanos, os quais produziram grafeno por decomposição de vapor químico e os exemplos das equipas da Polónia que produziram grafeno a partir de carboneto de silício e desenvolveram a tecnologia HSGM (High Strength Metallurgical Graphene) que permite a produção a partir da fase líquida.
4. A indústria e o mercado do grafeno
O tamanho do mercado global do grafeno foi avaliado, em 2021, num valor superior a 125 milhões de dólares americanos. Contudo, estima-se que, ainda este ano, possa alcançar um valor na ordem dos 337 milhões de dólares americanos, chegando a um valor superior a 2.170 milhões de dólares americanos, em 2029. De acordo com as projeções, o mercado do grafeno, a nível mundial, poderá ter uma Taxa de Crescimento Anual Composta entre 30,5% a 45,9% até 2030.
Particularizando o mercado, no caso da indústria das baterias de grafeno, prevê-se que o mercado, a este nível, cresça até 2027 para um valor muito próximo dos 400 milhões de dólares americanos, exibindo assim uma Taxa de Crescimento Anual Composta (prevista) superior a 31%, em parte resultante da eletrificação da frota automóvel a nível global.
O aumento da procura por parte de institutos de pesquisa e multinacionais, nas principais áreas de aplicação potencial do grafeno, podem vir a ter um importante papel na expansão e impulsão de toda a indústria deste material.
A região geográfica Ásia-Pacífico (APAC) é, na atualidade, o maior mercado de grafeno e aquele que também testemunhará a maior Taxa de Crescimento Anual Composta nos próximos anos.
O crescimento mais rápido no mercado deste material, baseado na sua forma final, será na categoria de grafeno em pó, já que é mais amplamente procurado pela sua facilidade de manuseamento e pelo consumo na produção de baterias de armazenamento, sensores e nas tecnologias de impressão. A China é responsável por um alto volume de consumo dessa forma de material, especialmente nos setores elétrico e eletrónico, de energia e no setor da saúde.
5. Oportunidades de investimento
A indústria do grafeno e o seu mercado emergente são, ainda pela sua curta vida, áreas de investimento com maior exposição ao risco. Porém, a margem de progressão e perspetivas do aumento da procura deste material e de crescimento de toda a sua indústria, nos próximos anos, venham a possibilitar que empresas ligadas a este mercado abram boas oportunidades de negócio, após uma cuidadosa e profunda análise.
Seguidamente são apresentadas, de forma sucinta, algumas empresas vocacionadas para a indústria do grafeno. Contudo, uma avaliação criteriosa das mesmas deve ser realizada, previamente ao investimento, uma vez que a inclusão de mercados/indústrias emergentes num portefólio de investimento carece de um ajuste ao perfil de investidor, objetivos e estratégias de investimento.
Applied Graphene Materials plc (OTC:APGMF) empresa com sede em Wilton no Reino Unido, fundada em 2010. Apresenta um PS superior a 16,5. Os ROE e ROA são ambos negativos: -66% e superior a -38%, respetivamente.
Cabot Corporation (NYSE:CBT), empresa americana com sede em Boston. Apresenta um PS superior a 0,9 e uma margem de lucro superior a 4,8%. O seu ROA encontra-se acima dos 10% e o ROE acima de 22%. Distribui dividendos com um Yield de 2,21% e o seu EPS situa-se acima de 3,6.
First Graphene Limited (OTC:FGPHF) empresa com sede em Henderson, na Austrália. Apresenta um PS acima de 83 e um PB superior a 7,7. O seu ROA é negativo, situando-se acima de -18% e o seu ROE, também negativo, é superior a -57%.
AIXTRON SE (ETR:AIXGn) empresa alemã com sede em Herzogenrath. Apresenta um PB acima de 5,5 e uma margem de lucro superior a 22%. O seu ROA é superior a 9% e o seu ROE situa-se acima de 17,7%. O PE é superior a 32 e distribui dividendos com um Yield de 0,99%.
NanoXplore Inc. (TSX:GRA) empresa canadiana com sede em Montreal. Apresenta um PB superior a 3,6 e um PS acima de 3,5. O seu ROA é negativo acima de -6%, tal como o seu ROE que se situa nos -15,9%.
Graphene Manufacturing Group Ltd (TSXV:GMG) empresa australiana com sede em Richlands. O seu PB é superior a 26 e apresenta um EPS negativo de -0,12. O seu ROA e o seu ROE são, igualmente negativos, situando-se nos -41% e -193%, respetivamente.
6. Conclusão
Apesar da sua curta vida o grafeno, pelas características e aplicabilidade do material é uma indústria e um mercado a ter em consideração. A sua perspetiva de crescimento e expansão podem tornar o investimento nesta indústria atrativo a médio/longo prazo. Porém, a análise e a avaliação criteriosas são mandatórias para que a inclusão de empresas vocacionadas para uma indústria tão emergente como a deste material se enquadrem no perfil de investidor, estratégia e objetivos de investimento.
As ideias e as opiniões, acima descritas, refletem a minha linha de pensamento sobre estes veículos de investimentos. Assim, não devem as mesmas ser consideradas ou tidas como forma de aconselhamento financeiro.