Bereits vor über zwei Jahren richteten sich die Augen selbst in der Elektromobilität auf die vielseitig einsetzbare Nutzpflanze Hanf. Ein Start-up aus den USA machte sich daran, eine Batterie für strombetriebene Fahrzeuge zu entwickeln, die auf Hanf basieren und als Lithium-Schwefel-Batterie einige wichtige Vorteile im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus aufweisen sollte.
So sollten Kosten, Gewicht, Leistung, Skalierbarkeit und selbst die Recyclingfähigkeit besser sein als bei den bislang genutzten wiederaufladbaren Energielieferanten. Ausreichend vorhandene Materialien wie Schwefel, Bor und karbonisierten Hanf bildeten die Grundlagen der Neuentwicklung mit dem nachwachsenden Rohstoff aus der Natur.
Jetzt haben weitere Forschungsarbeiten herausgefunden, dass Hanf-Batterien eine effizientere Alternative darstellen könnten und dabei sogar eine höhere Leistungsfähigkeit aufweisen. Robert Murray Smith, ein auf YouTube aktiver Wissenschaftler, hat in einem Experiment das Ergebnis eingefahren, dass ein fast achtmal größer Volt-Ampere-Strom bei Hanf-Batterien im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Batterien gemessen werden kann.
Leistungsfähiger als Lithium- und Graphen-Akkus
In seinem Video „Hemp Battery As Good As Lithium Ion?“ will Smith zwar nichts bewiesen haben, doch er habe aufzeigen können, in welchem Maße eine Hanf-Zelle im Vergleich zur Lithium-Zelle effizienter arbeiten würde.
Forscher der Clarkson University im US-Bundesstaat New York fanden 2014 heraus, wie man Kondensatoren aus den Abfallprodukten von Hanf, die selbst teure Graphen-Kondensatoren in den Schatten stellen, äußerst effizient herstellen könnte. Zudem würde der Kostenfaktor im Vergleich zu Graphen bei der Produktion um ein Vielfaches gesenkt. Hanf koste nur ein Tausendstel von dem, was Graphen auf der gesamten Rechnung ausmacht.
Auch die Universität von Wisconsin-Milwaukee hatte 2022 davon berichtet, dass neben dem günstigen Kostenfaktor von Hanf, dessen Haltbarkeit und Porosität zwei Faktoren ausmachen würden, die für den Einsatz des Pflanzenmaterials sprechen. Die Kathode in den auf Hanf basierenden Batterien würde mehreren Hunderten Zyklen des Zusammenziehens und Ausdehnens besser standhalten.
Hydrothermale Synthese
Für die Produktion der auf Hanf basierenden Akkus wurde die Innenrinde der Pflanze genutzt. Man kochte Restbestände von Bastfasern und erhielt durch den Prozess – der hydrothermale Synthese genannt wird – ein Produkt mit Nanoschichten aus Carbon. Mittels weiterer Prozesse wurden diese Fasern dann zu Superkondensatoren verarbeitet, die als Stromspeicher dienlich sind. Der Unterschied zu regulären Lithium-Ionen-Akkus besteht dann auch darin, dass sie ihre gespeicherte Energie nicht in Kleinstmengen, sondern auf einmal abgeben können.
Damit würden sie sich laut Berichten hervorragend dafür eignen, große Energieimpulse benötigende Maschinen mit ausreichend Strom zu versorgen. Die damalige von einem gewissen Dr. Mitlin überwachte Forschung wurde dahingehend kommentiert, dass neben einer garantierten Funktionalität bei bis zu null Grad Celsius ebenfalls „eine der besten dokumentierten Leistungs-Kraft-Kombinationen für jegliche Carbonate“ festgehalten werden konnte.
Von der Effizienz und der Umsetzbarkeit überzeugt, hatte sich 2018 ein texanischer Motorradhersteller an der Forschungsarbeit beteiligt, der für eine Serie von Elektromotorrädern Batterien auf Hanfbasis entwickelte. Doch die Entwicklungsprozesse sind bisher nicht abgeschlossen, und es kann noch dauern, bis Hanf als geeigneter Ersatz für Lithium den Massenmarkt tatsächlich erreichen wird.
Sollten Hanf-Batterien Lithium-Akkus in der E-Mobilität ersetzen?
Da sich die mit dem nachwachsenden Rohstoff hergestellten Akkus laut weiteren Informationen aufgrund der Nichtnutzung von Kobalt oder Nickel dazu auch leichter recyceln lassen, wäre ein schneller Umschwung auf die natürliche Lithium-Ionen-Alternative ein weiterer großer Vorteil.
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