• Avantages du Graphène
• Domaine d'application
  

• Matériel pour extraction
• Utilisations actuelles
• Marché Mondiale
• Localisation dans le monde
  

• Impact de l'extraction
• Environnement et Santé
  
• Fin de vie des carrières
  

• Produire à grande échelle est le problème majeur concernant le graphène.

   En effet, la méthode d'obtention utilisée par les prix Nobel de Physique n'est pas envisageable pour espérer produire des quantités importantes de graphène. Nous allons donc voir diverses méthodes possibles et réalisables pour permettre au graphène de prendre une véritable place dans les productions de masse.

   Le défi le plus important pour les chercheurs est d'abaisser le point de température auquel le graphène se forme, toutes les méthodes découvertes sont immédiatement brevetées car chaque moyen permettant de réduire les coûts de production est exploité.     Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients pour les différentes utilisations possibles de la matière.

• La méthode initiale ou graphène exfolié (naturel)

    Les prix Nobel de physique 2010, n'ont utilisé aucun moyen performant ou élaboré pour obtenir du graphène.

• En effet, les outils utilisés pour pratiquer cette méthode sont:

• Du graphite brut.

• Du scotch.

• Un microscope pour repérer les couches de graphène.

    Cette méthode a donc l'avantage d'être très simple, mais elle demande beaucoup de temps, et ne donne pas toujours de résultat et donc de graphène exploitable, elle ne peut pas vraiment être transposée dans des processus industriels à forte productivité, car cette tâche s'exécute manuellement .

    Après avoir récupéré une petite quantité de graphite sur le scotch, il suffit de briser la structure du graphite en repliant le scotch sur lui même de nombreuses fois . Il faut ensuite identifier grâce au microscope le graphène éparpillé au milieu des autres morceaux de graphite . Afin d'obtenir du graphène, les couches observées doivent être les plus minces possibles ( un couche épaisse d'un seul atome).

    Cette méthode pourtant très simple n'est tout de même pas envisageable pour produire le graphène en grande quantité, c'est pourquoi elle paraît aujourd'hui totalement obsolète.

Nota Bene: Les méthodes cités plus loin sont des méthodes scientifiques très complexes qui évoluent rapidement, et qui sont très difficiles d'accès pour des étudiants hors filières scientifiques, les explications seront donc résumées en expliquant les méthodes de la manière la plus simple possible.

• Graphène épitaxié (artificiel)

    Cette méthode est l'une des premières qui permettent d'obtenir des rendements plus élevé. Grâce au carbure de silicium, un minéral artificiel composé de silicium et de carbone généralement utilisé sous forme d'abrasif.

    Pour tirer du graphène de ce minéral, il faut chauffer un échantillon à grande température ( 1300°C sous vide) et un temps donné afin de supprimer les couches et atomes de silicium par évaporation. Après un autre temps, les atomes de carbones restant se réorganise de manières a former du graphène. 

    Cette technique est cependant très couteuse pour le moment, notamment en énergie.

• Graphène par CVD (artificiel)

    Le graphène est obtenu grâce a des gaz carbonés comme le méthane ou l'éthylène qu'on décompose sous très haute température sur un métal, comme le cuivre, le nickel , l'iridium...La température optimale de réaction dépend du type de gaz et de métal. Suivant les métaux on peut obtenir deux réactions différentes donnant du graphène.

    Sur des métaux comme le cuivre, la décomposition du gaz carboné produit des atomes de carbone qui restent en surface du fait de leur très faible solubilité dans le métal, et interagissent pour former une couche de graphène en surface.

• Autres méthodes en cours d'élaboration : «  Fini le pelage au scotch , place à la Chimie. »

Ces méthodes pourraient révolutionner la production de graphène, comme l'affirme Yang Yang qui dirige les travaux menés à l'Université de Californie( Los Angeles) :

« Chaque technique pourrait avoir ses avantages en fonction de l'application visée. L'important est que ces méthodes sont capables de changer d'échelle, et donc ouvrir la voie à une utilisation commerciale du graphène. »