Włókna konopne lepsze niż grafen? Rewolucja w zasilaniu elektrycznych aut

2021-04-18 13:17:56 redakcja

Powszechnie wiadomo, że baterie stosowane w samochodach elektrycznych na razie nie mają zbyt dużej wydajności. Co prawda z roku na rok wydłuża się podawany przez sprzedawców zasięg tych samochodów, ale czas ładowania nie jest imponujący. Teraz, kiedy pojazdy zasilane bateriami zaczynają powoli wypierać pojazdy z silnikami spalinowymi, naukowcy nieustannie poszukują zrównoważonych i wydajnych sposobów wytwarzania energii z baterii. Właśnie pojawiły się ważne wyniki badań, które zapowiadają rewolucję w tym zakresie. 

 

Baterie
Baterie

Pojawiają się nowe rozwiązania. Pierwsze z nich, co prawda nie ma nic wspólnego z konopiami, ale jest bardzo obiecujące:

Baterie o 80% bardziej wydajne niż obecne

Firma QuantuScape z USA, twierdzi, że jest w stanie wyprodukować baterie o 80% bardziej wydajne niż obecne. Baterie nie zaskakują od strony ekologicznej: to nadal technologia litowo-metalowych akumulatorów półprzewodnikowych, ale ich żywotność, czas ładowania i bezpieczeństwo przewyższa wszystko, co było na rynku do tej pory.

Według opublikowanych przez QuantumScape informacji:

„technologia rozwiązuje podstawowe problemy powstrzymujące powszechne stosowanie baterii półprzewodnikowych o wysokiej gęstości energii, w tym czas ładowania, żywotność cykliczną, bezpieczeństwo i temperaturę pracy.”

Czy mamy do czynienia ze skokowym rozwojem technologii? Branża samochodowa od dekad pracuje nad ekonomicznie opłacalnym akumulatorem.

„Akumulator półprzewodnikowy QuantumScape został zaprojektowany tak, aby zapewnić do 80% większy zasięg w porównaniu z dzisiejszymi akumulatorami litowo-jonowymi. Poprzednie próby stworzenia separatora półprzewodnikowego zdolnego do pracy z litem metalicznym z dużą mocą generalnie wymagały kompromisu w innych aspektach ogniwa (cykl życia, temperatura pracy, bezpieczeństwo, obciążenie katodowe lub nadmiar litu w anodzie).”

Nowe akumulatory mają ładować się bardzo szybko, a ich trwałość pozwala nawet na 8000 ładowań bez znaczącego obniżenia ich wydajności.

Jeżeli to, co mówi firma jest prawdą (disclaimer ma prawie pół strony druku ), to być może niebawem rzeczywiście nastąpi rewolucja w napędzie elektrycznym. Rynki finansowe zdają się to potwierdzać, a firma "warta jest miliardy" jak podaje w tytule artykułu poświęconemu tej firmie - Barrons.com, 

Czy konopie przemysłowe mogą być częścią przyszłości pojazdów zasilanych bateriami?

Tę tezę wydają się potwierdzać najnowsze badania nad skutecznością baterii.

Pod koniec ubiegłego roku badania wykazały, że baterie konopne mogą być mocniejsze niż powszechnie stosowane, zawierające lit i grafen. Badacz i popularny YouTuber Robert Murray Smith szczegółowo omawia eksperyment w niedawno opublikowanym filmie.

Naukowiec porównał efektywność baterii litowej z konopną.

Ku jego zaskoczeniu, moc baterii konopnej jest 31 razy większa niż w przypadku ogniwa litowego. Stosowanie konopi w bateriach nie jest całkowitą nowością. Już w 2014 roku naukowcy z USA odkryli, że niewykorzystane włókna konopne można przekształcić w „ultraszybkie” baterie, które są „lepsze niż grafen”.

Z kolei Dr David Mitlin z Clarkson University w Nowym Jorku poprowadził eksperyment w dziedzinie obróbki konopi właśnie pod tym kątem.
„Produkujemy materiały podobne do grafenu za jedną tysięczną ceny - i robimy to z odpadów.”

Temat podjęło między innymi brytyjskie BBC, które pisze:

Włókna odpadowe z upraw konopi można przekształcić w wysokowydajne urządzenia do przechowywania energii - twierdzą naukowcy.

„Ugotowali” korę konopi tworząc mikrowłókna węglowe i zbudowali super kondensatory „na równi z grafenem lub lepsze od niego” .

Amerykańscy naukowcy twierdzą, że samochody elektryczne i elektronarzędzia mogą wykorzystać technologię konopną.

Swoje prace zaprezentowali na spotkaniu American Chemical Society w San Francisco.

„Ludzie pytają mnie: dlaczego konopie? powiedział dr David Mitlin z Clarkson University w Nowym Jorku, który opisuje swoje urządzenie w czasopiśmie ACS Nano.

Szczegóły w artykule BBC ->> Produkujemy materiały podobne do grafenu za jedną tysięczną ceny - i robimy to z odpadów


Jak wiemy, konopie mają wiele zastosowań i na naszych oczach stają się powszechne. Ale po wykorzystaniu, pozostałe włókno łykowe (wewnętrzna kora) - zwykle trafia na wysypisko śmieci. Zespół wspomnianego wyżej dr Mitlina pobrał takie włókna i przetworzył je na super kondensatory - urządzenia magazynujące energię, które zmieniają sposób zasilania elektroniki.

Przewagą tej nowej technologii nad dotychczasowymi bateriami, jest to, że takie baterie są w stanie szybko uwolnić większą ilość energii, co bardzo przydaje się właśnie do napędzania samochodów.

Jak powstaje taka bateria?

W pierwszym kroku włókna są gotowane - prawie jak w szybkowarze. Nazywa się to syntezą hydrotermalną. Po rozpuszczeniu ligniny i hemicelulozy, pozostają nanowłókna węglowe - struktura pseudografenu”.
Wykonując stworzone z nich arkusze jako elektrody i dodając ciecz jonową jako elektrolit, tworzy się superkondensator, który działa w szerokim zakresie temperatur i przy dużej gęstości energii.

A oto prosta instrukcja stworzenia baterii konopnej:

Obserwujemy zatem dwie rewolucje, obydwie o bardzo obiecującym przebiegu: jedna, polegająca na skokowym zwiększeniu wydajności klasycznych baterii, druga to wykorzystanie włókien roślinnych, szczególnie konopnych, do tworzenia zupełnie nowych, niedrogich, ale wydajnych baterii.

 

Dziękujemy że przeczytałeś ten artykuł do końca.

Powstał on z myślą właśnie o Tobie, o ludziach, dla których ważna jest niezależna i rzetelna informacja i to, że dostęp do wszystkich treści tutaj publikowanych jest i będzie darmowy. Nie stoją za nami korporacje, ani organizacje. Funkcjonujemy dzięki reklamodawcom i dzięki Tobie oraz innym naszym czytelnikom. Jeśli masz ochotę wesprzeć niezależne dziennikarstwo w Polsce, możesz to zrobić poprzez dobrowolną wpłatę. Wystarczy, że wybierzesz jedną z poniższych opcji. Nawet niewielka miesięczna kwota pomoże nam w rozwijaniu erakonopi.pl
Wpłaty obsługuje bezpieczny i sprawdzony system PayPal.

Przeglądaj zasoby EraKonopi.pl

OPINIE UŻYTKOWNIKÓW:

TE ARTYKUŁY MOGĄ CIĘ ZAINTERESOWAĆ