Новости/Аналитика

В среднесрочной перспективе на общемировом рынке появятся конопляные батареи, которые составят серьезную конкуренцию традиционным источникам хранения электрической энергии.

На страницах профильного электронного издания национальных коноплеводов внимание наших уважаемых читателей и слушателей уже не единожды было акцентировано на том, что “Конопля заставила ученых изменить взгляд на материал для суперконденсаторов”. Редакция позволяла себе рассуждать о “Перспективности использования конопли для производства источников бесперебойного питания” либо о том, “Будут ли использованы конопляные батареи в современных электромобилях”. Демонстрируемые показатели подготовленных для выведения на массовый рынок моделей “конопляных аккумуляторов” уже лучше по стоимости, весу, производительности, масштабируемости и даже пригодности к вторичной переработке чем традиционные источники бесперебойного питания. Предполагая появление в ближайшее время на общемировом рынке устойчивой альтернативы традиционным аккумуляторам в виде “конопляных источников бесперебойного питания” пробуем еще раз разобраться, чем же новейшие модели аккумуляторных батарей, изготавливаемых из доступных на рынке серы, бора и карбонизированной конопли перспективнее захвативших на данный момент литий-ионных аналогов.

Преимущества конопляного аккумулятора по сравнению с литий-ионным

В 2014 году исследователи из Университета Кларксона (штат Нью-Йорк) открыли способ производства чрезвычайно эффективных конденсаторов из отходов конопли, которые по своим эксплуатационным характеристикам превосходят даже дорогие графеновые накопители электричества. Кроме того, себестоимость производства сырья для конопляных аккумуляторов во много раз ниже по сравнению с графеном, так как “прайс” конопли составляет всего тысячную часть сумм, которые необходимо заплатить за графен.

Уже в 2022 году проблематикой конопляных батарей занялся Университет Висконсин-Милуоки. Его специалисты обнаружили, что помимо низкой стоимости конопли, ее прочность и пористость являются двумя другими факторами, говорящими в пользу использования именно этого растительного материала для производства накопителей электричества. Например, катод в батареях на основе конопли лучше выдерживает несколько сотен циклов сжатия и расширения, чем его современные аналоги, используемые в иных типах существующих аккумуляторов.

Поскольку батареи, изготовленные из возобновляемого сырья легче перерабатывать из-за отсутствия в их составе кобальта или никеля, переход на природную альтернативу традиционным аккумуляторам является еще одним важным преимуществом массового внедрения конопляных батарей.

Основа гидротермального синтеза

Внутренняя часть волокнистой части растения уже используется для производства конопляных батарей. Оставшиеся лубяные волокна кипятят, и в результате процесса, называемого гидротермальным синтезом, получают продукт с углеродными нанослоями. С помощью дополнительных процессов эти волокна перерабатываются в суперконденсаторы, которые служат эффективными устройствами хранения электроэнергии. Отличие конопляных суперконденсаторов от обычных литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что они могут высвобождать всю накопленную энергию сразу, а не небольшими порциями. 

Данная особенность делает именно конопляные батареи идеальными для снабжения электрической энергией машин, которым требуются одномоментные импульсы большой мощности. Проводимые исследования показывают, что конопляные батареи имеют более высокую производительность и могут “на выходе давать” почти в восемь раз больший ток, чем присутствующие на данный момент на рынке источники бесперебойного питания.

Примеры практической реализации использования конопляных аккумуляторов

Убедившись в эффективности и осуществимости проекта создания конопляных батарей, в 2018 году в исследовательской работе принял участие техасский производитель мотоциклов, разработавший аккумуляторы на основе конопли для серии производимых им электромотоциклов. 

Особо хотелось бы обратить внимание на опубликованные в 2024 году материалы касающиеся перспектив появления на рынке конопляных источников бесперебойного питания:

- «Аргентинский проект по изготовлению конопляных суперконденсаторов»;

- «В США запущено строительство двух заводов по производству “конопляных батарей”»;

- «О чем говорит строительство промышленных мощностей по производству “конопляных батарей”».

Перспективы массового производства конопляных электрических накопителей

Несмотря на существенный прогресс в сфере производства конопляных аккумуляторов, процессы их разработки еще окончательно не завершены. Вероятнее всего пройдет еще некоторое время, прежде чем конопляные накопители электрической энергии массово поступят на рынок батарей в качестве подходящей замены традиционным аккумуляторам. 

Вывод – учитывая строящиеся производственные мощности по производству источников бесперебойного питания изготавливаемых на основе растительного сырья, а также преимущества конопляных суперконденсаторов по сравнению с традиционными аккумуляторами, можно с огромной степенью уверенности предположить, что в среднесрочной перспективе на общемировом рынке появятся конопляные батареи, которые составят серьезную конкуренцию традиционным источникам хранения электрической энергии.

< Предыдущая статья     Следующая статья >