Już ponad dwa lata temu uwaga branży elektromobilności skierowała się na wszechstronną roślinę uprawną – konopie. Startup z USA podjął się opracowania baterii dla pojazdów zasilanych prądem bazującej na konopiu, która miała być baterią litowo-siarkową i oferować istotne przewagi w stosunku do tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych.
Baterie konopne miały wykazywać niższe koszty, mniejszą wagę, lepszą wydajność, skalowalność i zdolność do recyklingu w porównaniu z dotychczasowo stosowanymi odnawialnymi źródłami energii. Łatwo dostępne materiały, takie jak siarka, bor i skarbonizowany konopie, stanowiły podstawę tej innowacyjnej technologii wykorzystującej naturalny surowiec.
Ostatnie badania wykazały, że baterie konopne mogą stanowić bardziej efektywną alternatywę i osiągać nawet wyższą wydajność. Robert Murray Smith, naukowiec aktywny na YouTube, przeprowadził eksperyment, w którym zmierzył przepływ prądu prawie osiem razy większy w przypadku baterii konopnych w porównaniu z konwencjonalnymi baterami litowymi.
Wydajniejsze niż akumulatory litowo-jonowe i grafenowe
W swoim filmie „Hemp Battery As Good As Lithium Ion?“ Smith nie chciał niczego udowadniać, ale wykazał, w jakim stopniu komórka konopna pracuje efektywniej niż komórka litowa.
Naukowcy z Clarkson University w stanie Nowy Jork odkryli w 2014 roku, jak niezwykle efektywnie wytwarzać kondensatory ze ścinków pozostałych po przetwarzaniu konopii, które prześcigają drogi grafen. Ponadto koszt produkcji w stosunku do grafenu spada wielokrotnie. Konopie kosztują zaledwie tysięczną część tego, co grafen stanowi w całości rachunku kosztów.
Uniwersytet Wisconsin-Milwaukee poinformował w 2022 roku, że obok korzystnego czynnika kosztowego konopii, ich trwałość i porowatość to dwa czynniki przemawiające za zastosowaniem tego materiału roślinnego. Katoda w baterach bazujących na konopiu wytrzymuje lepiej wiele setek cykli kurczenia i rozszerzania się.
Synteza hydroermalna
Do produkcji akumulatorów bazujących na konopiu wykorzystywana jest wewnętrzna kora roślin. Gotowano resztki włókien łyka i poprzez proces zwany syntezą hydrotermalna uzyskiwano produkt zawierający nanowarstwy węgla. W wyniku dalszych procesów włókna te przetwarzane były w superkondensatory służące do przechowywania energii elektrycznej. Różnica w stosunku do regularnych akumulatorów litowo-jonowych polega na tym, że mogą one oddawać zgromadzoną energię nie w małych ilościach, ale naraz.
Według doniesień nadawałyby się doskonale do zasilania maszyn wymagających dużych impulsów energetycznych wystarczającą mocą. Badania nadzorowane przez dr. Mitlina skomentowano wówczas w ten sposób, że obok gwarantowanej funkcjonalności nawet w temperaturze poniżej zera stopni Celsjusza mogła być odnotowana także „jedna z najlepiej udokumentowanych kombinacji wydajności i mocy dla wszystkich węgli“.
Przekonany wydajnością i możliwością wdrożenia, teksański producent motocykli zaangażował się w 2018 roku w prace badawcze, opracowując baterie na bazie konopii dla serii motocykli elektrycznych. Jednak procesy rozwojowe nie są jeszcze zakończone i może upłynąć jeszcze czas, zanim konopie staną się rzeczywiście odpowiednią zamiennikiem dla litu na masowych rynkach.
Ponieważ akumulatory wytwarzane z tego naturalnego surowca można – zgodnie z dalszymi informacjami – łatwiej recyklować ze względu na brak kobaltu lub niklu, szybkie przejście na naturalną alternatywę dla technologii litowo-jonowej byłoby kolejną ogromną zaletą.
Sollten Hanf-Batterien Lithium-Akkus in der E-Mobilität ersetzen?
Branchen-Update
News, Analysen und Reportagen — mehrmals im Monat direkt in dein Postfach.
Folge uns
