Iðnaðarhampur talinn geta orðið lykilhráefni í ofurrafhlöðum framtíðarinnar
Færa má rök fyrir því að hægt sé að rækta rafhlöður á túnum bænda ef marka má umræður um ótrúlega möguleika í nýtingu á iðnaðarhampi. Sýnt hefur verið fram á ofurgetu hamptrefja til að leiða rafmagn og aukinn kraftur virðist vera að færast í þróun á rafhlöðum sem byggja á hampi sem lykilhráefni.
Þann 15. september síðastliðinn staðfestu stjórnendur fyrirtækisins Alternet Systems, Inc. að fyrirtækið taki þátt í langtímarannsóknum sem miða að innleiðingu hamps sem hráefni í bílasmíði og ekki síður í bílarafhlöður. Þessi yfirlýsing er talin geta orðið til þess að mikill kraftur verði settur í þróun á rafhlöðum sem byggja á hampi sem lykilhráefni.
Nýtur tengsla við hernaðaryfirvöld
Fyrirtækið er skráð á verðbréfamarkaði OTC í New York sem ALYI. Höfðu hlutabréf í fyrirtækinu hækkað um 118% á milli ára miðað við stöðuna 12. október síðastliðinn samkvæmt markaðssíðu CNN Business. ALYI nýtur þess án efa að vinna fyrir hernaðaryfirvöld í Bandaríkjunum og víðar, m.a. Sameinuðu þjóðirnar, við þróun og útvegun lausna er varða raforkumál og stjórnkerfi. Þar spilar inn í að hergagnaiðnaðurinn í Bandaríkjunum er stærsti útflytjandi í heimi á búnaði til hernaðar, eða varnarbúnaði eins og það er opinberlega kallað, og er með um 30% markaðshlutdeild á heimsvísu. Bandaríkjaher setur um 100 milljónir dollara á ári í kaup á rafhlöðum af ýmsu tagi. Á þetta hafa stjórnendur ALYI horft og segja sem svo að það séu 195 lönd í heiminum sem þurfi á svipuðum lausnum að halda og einungis 20 þeirra séu ekki með eigin her.
„Þetta er býsna stór markaður fyrir rafhlöður og þar sem hernaðarbúnaður er sífellt að verða rafvæddari og færanlegri, þá getur markaðurinn fyrir rafhlöður ekki gert annað en að vaxa,“ segir á heimasíðu ALYI.
Miklir möguleikar taldir í að nýta hamp í rafhlöður
Hugsunin hjá ALYI er að sýna fram á möguleikana sem felast í að nýta þetta ódýra hráefni sem hampurinn er á margvíslegan hátt í samgöngum. Bæði við bílasmíði og ekki síst til að framleiða ofurþétta eða geyma (Supercapacitors) sem eru þó ekki rafhlöður í venjulegum skilningi á því orði. Þeir geta t.d. ekki geymt raforku í langan tíma einsog hægt er með liþíum rafhlöðum.
Hampur hefur verið borinn saman við hefðbundið grafít sem hráefni í ofurrafhlöður og komið vel út. Mikil þróunarvinna er þó eftir áður en hamprafhlöður gætu farið að skáka Lithium-Ion rafhlöðunum sem nú eru mest notaðar. Þær hafa þann eiginleika að geta geymt mikla raforku, en geta ekki tekið inn né losað frá sér orkuna á eins miklum leifturhraða og hampgeymarnir geta gert. Telja vísindamenn að geymsluvandi hamprafhlaða sé eitthvað sem tæknilega muni fljótlega verða leyst úr. Það gæti þýtt algjöra byltingu í rafhlöðutækninni. Þó verður að hafa í huga að nær allt sem sagt hefur verið alveg á næsta leyti í þróun rafhlaða hingað til á sér áratuga langa sögu.
Hampur öflugur og ódýr orkuleiðari
Rannsóknir virðast sýna að rafhlöður úr hampi geti verið allt að átta sinnum öflugir en Lithium-Ion rafhlöður og geta einnig hlaðið og afhlaðið sig margfalt hraðar. Gróflega snýst þetta um að sjóða hamptrefjarnar með tækni sem kölluð er „hydrothermal synthesis“ og búa til úr þeim kolefnis-nanóplötur (carbon nanosheets). Í þetta er í raun notaður úrgangshampur sem annars færi í urðun. Þannig eru menn í raun komnir með efni sem svipar til grafíns, en er vistvænt, endurnýjanlegt og margfalt ódýrara í framleiðslu. Það hefur betri leiðni en kopar og er sagt sterkara en demantur.
Það eru einmitt hinar hárfínu hamptrefjar sem eru lykillinn að árangrinum þar sem með litlu rúmtaki af mjög léttu hráefni er hægt að fá gríðarlega mikið yfirborð. Er það talið geta valdið byltingu í smíði á rafhlöðum að mati vísindanna hjá Clarkson-háskólanum í Podsdam í New York.
Eðlislétt og sterkt efni
Hampur er mjög eðlislétt hráefni ólíkt þeim efnum sem nú eru notuð í bílarafhlöður, en með svipaðan styrk. Eru sérfræðingar ALYI að rannsaka samþættingu við nýtingu á hampi í rafhlöður og við hönnun og smíði ökutækja.
Hægt er að breyta trefjum úr ræktun á iðnaðarhampi til að geyma raforku að því fram kom á fundi American Chemical Society í San Francisco árið 2014. Þar koma hamptrefjarnar í stað graphine í rafhlöðum. Þar greindi dr. David Mitlin of Clarkson hjá New York-háskóla frá búnaði sínum sem hann hafði áður lýst í tímaritinu ACS Nano. Það sem meira er að hann lýsti því að hægt væri að breyta hampi í ofurrafgeymi með litlu orkutapi og hefur þá eiginleika að geta losað sig hratt við orkuna sem hann geymir.
Af einhverjum ástæðum hafa menn þó frekar beint sjónum sínum að dýrum og eitruðum þungmálmum eins og notaðir eru í Lithium-ion rafhlöður í dag. Í október 2019 var þó greint frá því á vefsíðu United Kingdom Canabis Social Clubs, að það væri ótrúlega einfalt að búa til rafgeymi úr hampi. Þar lýsti Robert Murry Smith því að rannsóknir hafi sýnt að hampur geti verið átta sinnum öflugri en liþíum (lithium) og væri líka öflugra en grafín (graphine) í þynnum sem gerðar eru úr kolefnisatómum og eru 200 sinnnum sterkari en stál.
