Lomiko Metals / Graphene 3D Lab Inc. Graphit und Graphen sind interessante und vielseitig anwendbare Werkstoffe doch woher kommen sie eigentlich?

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Gastautor: Jörg Schulte
05.03.2015, 20:10  |  6865   |   

Derzeit ist ein regelrechter Wettlauf darum entbrannt, wem es gelingt, Graphen als Erster auf den kommerziellen Markt zu bringen.

Auch wenn es uns kaum bewusst ist, begleitet und Graphit fast täglich, da es vielseitig anwendbar ist. Die bekanntesten Wegbegleiter sind zum Beispiel: Bleistiftminen, Fahrzeugteile, Medikamente, Beschichtungen, Golfschläger, Kohlefasern (Karbon) und Lithium-Ionen Batterien. In der neuesten Generation der Batterien wird Graphit schon durch Graphen ersetzt.

Im Oktober 2010 haben zwei Professoren der Physik den Nobelpreis für die Graphit-Weiterentwicklung Graphen bekommen. Dieses Material ist erst seit ein paar Jahren herstellbar und daher noch relativ unbekannt. Graphen ist nur eine Atomschicht dünn und besitzt aufgrund der zweidimensionalen Bienenwabenstruktur phantastische Eigenschaften wie extreme Biegsamkeit, sehr gute Leitfähigkeit und Reißfestigkeit. Es ist zudem nahezu durchsichtig und darüber hinaus extrem leicht. Da dem Graphen äußerst vielversprechende Anwendungen in der Nanotechnologie vorausgesagt werden, fördert die europäische Kommission die Forschung mit bis zu 1 Milliarde Euro über einen Zeitraum von zehn Jahren. Eine Gemeinschaft aus über 120 akademischen und industriellen Gruppen in 17 Ländern forscht am Graphen. Alleine in Deutschland sind acht Universitäten, zwei Industriepartner sowie die Max-Planck-Gesellschaft an dem EU-Projekt „Future and Emerging Technologies – Flagship Graphene“ beteiligt.

Eine Graphen-Lage ist etwa 0,3 Nanometer dick, was gerade einmal einem Hunderttausendstel der Dicke eines menschlichen Kopfhaares entspricht. Betrachtet man aber die Ausdehnung in der Fläche einer solchen Schicht, so ist diese in der Regel wesentlich größer. Jedes Kohlenstoff-Atom steht in einer solchen Schicht mit drei weiteren Kohlenstoffatomen in Verbindung, so dass eine bienenwabenartige (zweidimensionale) Schichtstruktur entsteht.

Graphen, das einzige bekannte 2-D-Kristall, ist bindungsfähig und transparent. Das Material ist steif aber gleichzeitig flexibel. Es leitet Wärme und Strom ausgesprochen gut und ist 100 bis 300-mal zugfester als Stahl, sogar bei gleichem Gewicht. Graphen ist ein gasundurchlässiges Material und in der Herstellung noch teuer.

Da Graphen nicht einfach gefördert werden kann, sondern hergestellt werden muss kostete das Herstellen einer nicht einmal Briefmarken großen Stückchens vor vier Jahren etwa 40.000 Euro. Seit Jahresbeginn kooperieren das Graphenforschungszentrum der Nationaluniversität Singapur mit dem Chemieunternehmen BASF um Graphen in Geräten weiterzuentwickeln.

Die BASF Forscherin Kitty Cha verspricht sich viel von der Zusammenarbeit mit der Nationaluniversität Singapur und sagte: „Graphen ist ein sehr wichtiger Baustein für die Zukunft der Beleuchtung und von Energiespeicherungssystemen mit niedrigem Gewicht. Wir erwarten von der Kooperation mit Singapur, dass die Leistungsfähigkeit organischer Elektronik unter Einsatz von Graphen deutlich verbessert werden wird.“

Quelle: Lomiko Metals

Mittlerweile finden sich immer mehr Anwendungsbereiche für den Werkstoff, wie zum Beispiel in Verpackungsmitteln, Tanks, Autoreifen, oder der Wärmedämmung, sowie in der Mikro- und Nanoelektronik und im medizinischen Sektor um nur einige zu nennen. Bisher wurden weltweit mehr als 11.000 Patente eingereicht, wo Graphen nutzbringend eingesetzt werden kann.

Derzeit ist ein regelrechter Wettlauf darum entbrannt, wem es gelingt, Graphen als Erster auf den kommerziellen Markt zu bringen. Im Moment liegen die Europäer in der Forschung vorn. In Deutschland etwa haben Wissenschaftler das Material sogar wachsen lassen oder zu Aerographit weiterentwickelt, was derzeit das leichteste Material der Welt ist.

Quelle: Lomiko Metals

Lieferant für Graphit und dem daraus herstellbaren Graphen könnte die kanadische Gesellschaft Lomiko Metals (WKN: A0Q9W7 / ISIN: CA54163Q1028 ) werden.

                   

Das Unternehmen besitzt mit der eigenen ,Quatre Milles‘-Liegenschaft in Quebec/Kanada ein sehr aussichtsreiches Projekt. Lomiko erwarb das 1.660 Quadratkilometer große Projekt bereits im Dezember 2012. Bisherige Bohrarbeiten auf dem Gelände bestätigen, dass es sich hierbei um ein hochgradiges Graphit-Projekt handelt. Dies ist wichtig, da Graphit nicht gleich Graphit ist. SGL Carbon stellt synthetisches Graphit aus Öl und Kohle her, was sehr teuer ist. Natürliches Graphit kommt in den Formen nichtkristallines und kristallines Graphit vor. Letzteres ist auch unter dem Bergriff ,Flake Graphite‘ bekannt und ist das höherwertigere. Für neue technologische Anwendungen und Hochleistungs-Batterien kommt nur ,Flake Graphite‘ in Frage. Je reiner man es bekommt, desto teurer kann man es verkaufen. Graphit mit einer Reinheit von 94 bis 97 % Kohlefasergehalt kann man für rund 1.200 USD je Tonne verkaufen. 99 %iges Graphit kosten schon fast das Doppelte. Je nach Größe der Flocken, die in Mikrometern (1/1000tel Millimeter) gemessen werden kann für 99,9 %iges Graphit schon ein Preis von 24.000-25.000 USD zu Buche stehen. Als Faustregel lässt sich sagen, je grobkörniger das Graphit desto Leistungsfähiger ist es. Um den Graphit-Gehalt zu verdoppeln muss ein jeweils separater und teurer Verarbeitungsschritt zwischengeschaltet werden. Je geringer die Gehalte des abgebauten Graphits, desto teurer das Endprodukt.

Im folgenden Bild sehen Sie sehr grobkörniges Graphit mit einer Reinheit von mehr als 99 %.

Quelle: Lomiko Metals

Lomiko Metals stieß bei Bohrungen auf seinem ,Quatre Milles‘-Graphite-Projekt auf sehr hochgradiges Graphit mit Strecken und Gehalten von unter anderem 4,77 Meter mit 10,80 % Graphit, 3,45 Meter mit 10,01 % Graphit und 19,52 Meter mit 6,23 % Graphit. Aber auch lange Strecken von 40,45 m mit 2,83 % Graphit sowie 42,92 m mit 2,47 % Graphit und sogar 70 m mit 2,17 % Graphit sind gute Werte, die auf ein aussichtsreiches Projekt schließen lassen. Zudem wurden im Juli 2014 noch 23 neue magnetische Anomalien entdeckt, die auf das Vorhandensein weiterer potenziell hochgradiger Graphit-Vorkommen hindeuten.

Im September 2014 konnte sich Lomiko von Canada Strategic Metals Inc. einen 40 %igen Projektanteil sichern. Das Projekt mit dem Namen ,La Loutre‘ befindet sich im Gegensatz zu ,Quatre Milles‘ zwar noch in einem weniger fortgeschrittenen Stadium, konnte aber bereits mit Graphit-Gehalten von bis zu 22 % und erreichten Reinheiten von annähernd 100% aufwarten. Im Oktober 2014 erhielten die Unternehmen die Genehmigung zur Bohrung von 29 Löchern.

Lomiko betätigt sich aber auch noch in der 3D-Drucktechnik, indem man sich an dem Unternehmen Graphene 3D Lab Inc. beteiligte. Graphene 3D Lab Inc. beschäftigt sich nicht nur mit dem Thema 3D-Druck, sondern auch mit Graphen. Das Unternehmen möchte diese beiden Sektoren zusammenführen und weiterentwickeln um Graphen drucken zu können. Die Graphen-Herstellung würde bedeutend günstiger und es könnte sogar möglich sein, Lithium-Ionen-Batterien zu drucken, wozu bereits ein Patent eingereicht wurde.

Quelle: Lomiko Metals

Ein 3D-Drucker ist eine Maschine (in einer Analogie „Drucker“ genannt), die dreidimensionale Werkstücke schichtweise aufbaut. Der Aufbau erfolgt computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen (CAD). Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle.

Quelle: Wikipedia.org

An dieser Stelle möchten wir Sie auf ein sehr interessantes Video des Unternehmens Graphene 3D Lab Inc. hinweisen.

Lomiko möchte also nicht nur Graphit-Lieferant sein, sondern die gesamte Wertschöpfungskette von der Förderung über dessen Veredelung zum Graphen bis hin zum Endprodukt z.B. Lithium-Ionen-Batterien sowie unzähligen anderen Anwendungen abdecken.

Mit dem Einstieg bei Graphene 3D Lab Inc. stehen die Chancen ausgesprochen gut. Lomiko Metals Anteil an dem Unternehmen liegt bei rund 4,4 Mio. Aktien, deren Wert bei einem aktuellen Aktienkurs von 0,75 CAD rund 3,3 Mio. CAD entspricht. Darüber hinaus verfügt Lomiko noch über einen Barbestand von rund 3,5 Mio. CAD, die dem Unternehmen vorerst genügend Spielraum für Explorationsarbeiten verschaffen.

Der Graphitmarkt ist ein sehr interessanter Markt, den man vielleicht nicht ganz ausblenden sollte. Denn sobald Graphit und Graphen kostengünstiger hergestellt werden kann, nach Möglichkeit mit 3D Druck, werden sich hier unglaubliche Märkte erschließen lassen, auch wenn voerst nur Plastik und Kunststoffe ersetzt werden sollten. Hinzu kommt noch ein riesiges Marktvolumen für den 3D-Druck. Hier sprechen Experten schon jetzt von einem 4 bis 4,5 Mrd. USD Markt, der sich bis zum Jahr 2020 mehr als verdoppeln sollte.

Quelle: Graphene 3D Lab Inc.

Graphen sollte noch rasanter wachsen, da hier als treibende Kraft die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien gesehen wird. Im Jahr 2013 wurden weltweit etwa 35 Gigawattstunden an Lithium-Ionen-Batterie-Kapazität hergestellt, was schon recht viel erscheint. Letztes Jahr hingegen wartete der Autobauer Tesla mit einem Paukenschlag auf, und verkündete, dass man bis 2017 eine „Gigafactory“ bauen wird, die bereits 2020 gut 35 Gigawattstunden an Lithium-Ionen-Batterie-Kapazität herstellen soll. Dazu will das Unternehmen eine eigene Firma in Nevada errichten.

Quelle: Lomiko Metals

Fazit:

Ein Investment in Lomiko Metals könnte ein Investment in einen breiten Graphitmarkt sein. Mit dem ,Quatre Milles‘-Projekt, das zügig weiter voran gebracht werden soll, sichert man sich über die Beteiligung an Graphene 3D Lab Inc. auch noch die Möglichkeit sich an der weiteren Wertschöpfungskette des Ausgangsmaterials zu beteiligen. Somit arbeitet Lomiko Metals an gleich zwei sehr vielversprechenden Projekten, die zukünftig dicke Profite einbringen könnten. Wir werden die Unternehmen weiterhin beobachten, wenngleich sie sich in noch recht frühen Stadien befinden, aber dafür später in Boom-Märkten agieren könnten.

 

Viele Grüße

Ihr

Jörg Schulte


 

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Quellen:

Wikipedia.org

Nanopartikel.info

Lomiko Metals

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