Новости/Аналитика

Только время и рынок все расставит на свои места и смогут продемонстрировать, насколько перспективными являются технологии применения конопляного сырья для производства различных типов источников бесперебойного питания.

Насколько перспективно использование различных конопляных составляющих в ходе исследований по созданию новых типов батарей и аккумуляторов уже описывалось на страницах профильного электронного издания национальных коноплеводов. На технологиях эксплуатирующих потенциал применения конопляных батарей в современных электромобилях либо использование растения в конопляных аккумуляторах уже акцентировалось внимание наших уважаемых читателей и слушателей, однако масштаб и глубина исследований в данном вопросе, а также перспективы промышленного использования “Bemp конопляной батареи” говорит о том, что уже через несколько лет конопля может стать одной из незаменимых составляющих батарей и аккумуляторов, повсеместно используемых в различных сегментах современного хозяйствования. 

Одним из первых исследователей, углубившихся в преимущества конопли, был доктор Дэвид Митлин из Университета Кларксона в Нью-Йорке, возглавлявший команду, которая из конопляного сырья изготовила искусственный графен. Его работа была опубликована в журнале Американского химического общества в 2014 году. По словам г-на Митлина «Меня спрашивают: почему конопля ? Я говорю, почему бы и нет ? Мы производим графеноподобные материалы за тысячную часть цены - и делаем это из отходов».

Однако в США уже активно “раскручивается” технология производства нового типа конопляных батарей, представленная на рынке компанией “Bemp Research Corp.” (BRC). Представители “BRC” заявляют, что разработали литий-серную батарею, которая также использует составляющие растения, которая называется “LiS/B4C-hemp”, что является сокращением от «карбид бора, изготовленный из конопли». Компания заявляет, что ее батарея преодолеет многие проблемы с литий-ионными батареями с точки зрения стоимости, веса, масштабируемости, производительности и возможности вторичной переработки. 

Преимущества выводимой на рынок конопляной батареи компании “BRC”

Конопляный “LiS/B4C-hemp” превосходит традиционные литий-ионные аккумуляторы по гравиметрической плотности энергии, безопасности, стоимости, а также экологичности. Батарея американской компании “Bemp Research Corp.” использует доступные и распространенные в промышленности материалы, такие как сера, бор и конопля, вместо тяжелых металлов, таких как никель и кобальт применяемых в классических аккумуляторах. По мнению представителей “BRC” именно такие батареи отлично подойдут для большегрузных автомобилей и электрических самолетов. 

Причина, по которой конопля используется в технологии производства аккумуляторов и батарей 

Конопля выбрана в качестве одного из базовых материалов для данной технологии из-за ее долговечности, пористости и низкой стоимости. У LiS-аккумуляторов есть такие проблемы, как сжатие/расширение катода во время зарядки/разрядки, а также полисульфиды катода, перемещающиеся к аноду и снижающие производительность аккумуляторов. Исследователи могли бы решить эти проблемы, используя дорогие материалы, такие как графен, однако его массовое производство невозможно. Конопля является лучшим и более дешевым решением данной проблемы. Долговечность растения может помочь катоду выдержать сотни циклов сжатия и расширения, а пористая структура конопли помогает «задержать» полисульфиды от попадания на анод.

Возможности коммерциализации применения “Bemp конопляной батареи” 

Выбор используемых для производства “Bemp конопляной батареи” неорганических ингредиентов (серы и бора) на американском рынке значительный. Кроме того, “BRC” заключило договор о стратегическом партнерстве с одним из крупнейших производителей технической конопли в США. Будучи американской компанией, ее руководство сосредоточено на производстве аккумуляторов для американских электромобилей, и не видит проблем с организацией цепочки поставок. “Bemp конопляные батареи” не зависят от используемых в традиционных источниках питания редкоземельных металлов импортируемых в США со всего мира и, таким образом их производство будет способствовать развитию стратегической отрасли экономики страны путем мультипликации использования данной технологии.

Чем “Bemp конопляная батарея” лучше традиционных с точки зрения безопасности, а также защиты окружающей среды

“Bemp конопляная батарея” безопаснее традиционной литий-ионной, так как в ходе повреждения либо прокола или когда она согнута либо раздавлена, сера немедленно вступит в реакцию с литием, образуя пассивный слой, препятствующий ее воспламенению. Кроме того, в данной технологии не предполагается использование оксидов металлов, поэтому нет риска теплового разгона, как в традиционной литий-ионной батарее. Поскольку в конопляной батарее такого типа нет ни кобальта, ни никеля, а литий - единственный ценный металл используемый в технологии, переработку (утилизацию) можно осуществить гораздо проще/дешевле/экологичнее, чем традиционной литий-ионной.

Потенциал “Bemp конопляной батареи”

Компанией “BRC” проведено множество стресс-тестов для того, чтобы увидеть, как LiS/B4C-конопляные батареи работают при разных скоростях заряда/разряда. Они могут быть полностью заряжены за 20 минут и по-прежнему будут иметь удвоенную гравиметрическую плотность энергии по сравнению с лучшими литий-ионными батареями. При более низких скоростях заряда гравиметрическая плотность энергии может быть еще выше. Это означает удвоение или утроение запаса хода на одном заряде для электромобилей. Срок службы также очень хорош для литий-серной инженерии, и специалисты “BRC” оценивают, что их батареи будут пригодны для 100 000 миль при быстрой зарядке, дольше при медленной зарядке, прежде чем они перейдут в непригодное для использования состояние. Следующим шагом является изготовление более крупных элементов и батарейных блоков и проведение еще большего количества стресс-тестов. Например, “Bemp конопляные батареи” показали себя хорошо в очень широком диапазоне температур в лаборатории, однако необходимо их протестировать при очень низких и очень высоких температурах для того, чтобы в дальнейшем максимально эффективно использовать возможности их коммерциализации.

Когда технология будет выведена на рынок и кто будет являться ее потребителем

Массовое производство конопляных аккумуляторов планируется “запустить” до 2026 года. Первыми их потребителями будут беспилотные летательные аппараты и большегрузные электромобили, такие как автобусы и грузовики.

Комментарий специалистов Ассоциации “Украинская техническая конопля”

На данный момент никто не может четко сказать будет ли конопляное сырье использовано в технологиях, создаваемых для новых типов источников бесперебойного питания. С одной стороны разрабатываемые ноу-хау по применению конопляного сырья для изготовления высокоинтеллектуальной продукции вдохновляют, с другой активность стартапа “BRC” на американском рынке вызывает определенное беспокойство. Представители компании настойчиво ищут ресурсы для коммерциализации созданной ними технологии, однако даже потенциальным инвесторам не раскрывается суть предлагаемой для финансирования технологии. Только время и рынок все расставит на свои места и смогут продемонстрировать, насколько перспективными являются технологии применения конопляного сырья для производства различных типов источников бесперебойного питания.

< Предыдущая статья   Следующая статья >