Pubblicato il

Batterie di Canapa migliori del Litio e del Grafene

Il modello T di Henry Ford è stato notoriamente realizzato in parte con bioplastica di canapa e alimentato da biocarburante di canapa. Ora, con i veicoli alimentati a batteria che iniziano a sostituire quelli che utilizzano motori a combustione, è stato scoperto che le batterie di canapa funzionano otto volte meglio degli ioni di litio. C’è qualcosa che questa pianta criminalmente sottoutilizzata non può fare?

Il confronto è stato dimostrato solo su scala molto ridotta. (Non ti aspettavi che un conglomerato della Silicon Valley facesse qualcosa di veramente rivoluzionario, vero? Si limitano a commercializzare solo cose che sono state inventate o almeno finanziate dallo stato.) Ma i risultati sono estremamente promettenti.

L’esperimento è stato condotto da Robert Murray Smith – che ha accumulato un discreto seguito sul suo canale YouTube – di FWG Ltd nel Kent. Ha osservato una curva Volt per Amp di entrambe le batterie di canapa e litio e ha scoperto che la potenza sotto la cella di canapa era un valore di 31 mentre quella della cella al litio aveva un valore di appena 4 . Sebbene non affermi di aver provato nulla, ha affermato che i risultati del suo esperimento hanno mostrato che le prestazioni della cella di canapa sono “significativamente migliori” rispetto alla cella al litio.

Non è una vera sorpresa, motivo per cui presumibilmente ha condotto l’esperimento. Nel 2014, gli scienziati negli Stati Uniti hanno scoperto che le fibre di scarto – “shiv” – delle colture di canapa possono essere trasformate in supercondensatori “ultraveloci” che sono “migliori del grafene”. Il grafene è un materiale di carbonio sintetico più leggero del foglio ma a prova di proiettile, ma è proibitivamente costoso da realizzare. La versione in canapa non è solo migliore, costa un millesimo del prezzo.

Gli scienziati hanno “cucinato” la fibra liberiana rimanente – la corteccia interna della pianta che di solito finisce in discarica – in nanofogli di carbonio in un processo chiamato sintesi idrotermale. “La gente mi chiede: perché la canapa? Dico, perché no? ” ha detto il dottor David Mitlin della Clarkson University, New York, in un’intervista alla BBC. “Produciamo materiali simili al grafene per un millesimo del prezzo e lo facciamo con i rifiuti”.

Il team del dott. Mitlin ha riciclato le fibre in supercondensatori, dispositivi di accumulo di energia che stanno trasformando il modo in cui viene alimentata l’elettronica. Mentre le batterie convenzionali immagazzinano grandi serbatoi di energia e gocciolano lentamente, i supercondensatori possono scaricare rapidamente l’intero carico.

Questo li rende ideali nelle macchine che richiedono forti raffiche di potenza. Nelle auto elettriche, ad esempio, i supercondensatori vengono utilizzati per la frenata rigenerativa. Il rilascio di questo torrente richiede elettrodi con un’elevata area superficiale, una delle molte proprietà fenomenali del grafene.

Mitlin dice che “puoi fare cose davvero interessanti con i rifiuti organici”. Con le bucce di banana, ad esempio, “puoi trasformarle in un denso blocco di carbonio – lo chiamiamo pseudo-grafite – e questo è ottimo per le batterie agli ioni di sodio. Ma se si guarda alla fibra di canapa, la sua struttura è l’opposto – produce lastre con una superficie elevata – e questo è molto favorevole ai supercondensatori “.

Una volta che la corteccia è stata cotta, “sciogliete la lignina e la semicellulosa e questo lascia questi nanofogli di carbonio – una struttura pseudo-grafene”. Fabbricando questi fogli in elettrodi e aggiungendo un liquido ionico come elettrolita, il suo team ha realizzato dei supercondensatori che operano a una vasta gamma di temperature e un’elevata densità di energia.

L’articolo della rivista peer-reviewed di Mitlin classifica il dispositivo “alla pari o migliore dei dispositivi commerciali basati sul grafene”.

“Funzionano fino a 0 ° C e mostrano alcune delle migliori combinazioni di potenza-energia riportate in letteratura per qualsiasi carbonio”, aggiunge. “Ad esempio, a una densità di potenza molto elevata di 20 kW / kg (kilowatt per chilo) e temperature di 20, 60 e 100 ° C, le densità di energia sono 19, 34 e 40 Wh / kg (wattora per chilo) rispettivamente.” Completamente assemblati, la loro densità di energia è di 12 Wh / kg, che può essere raggiunta con un tempo di ricarica inferiore a sei secondi.

Alla fine del 2018, la società di motociclette elettriche con sede in Texas Alternet ha annunciato che stava lavorando con Mitlin per alimentare le moto per la sua sussidiaria ReVolt Electric Motorbikes.

Così il gioco è fatto. Se già sapevamo che non è necessario utilizzare i combustibili fossili che stanno distruggendo il clima del pianeta, perché il biocarburante di canapa fornisce un’alternativa migliore, ora sappiamo che non è necessario distruggere l’ambiente estraendo il litio e i materiali che lo sono utilizzato nelle batterie. Possiamo letteralmente far crescere la tecnologia. La canapa può salvare e alimentare il mondo.

Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta nel numero 1 di The Quarter Leaf .