Montag, 1. Juli 2013

Geldspeicher Hanf

Das wertvollste Unkraut

Wusste vom Wert des indischen Hanfs – George Washington

Die Aktien der Hanfindustrie steigen schon ein ganzes Weilchen. Nach den neusten Erkenntnissen eines kanadischen Teams aus Wissenschaftlern der University of Alberta, dürfte die Währung Hanf demnächst noch weiter nach oben klettern.

Der Grund liegt aktuell aber nicht in der psychotropen Anziehungskraft des Gewächses oder den möglichen Steuereinnahmen bei legalem Verkauf, sondern in rein wissenschaftlichen wie zukunftsweisenden Interessen.
Graphen, ein selten wie teures Material aus Kohlenstoff, das zur Energiespeicher-Produktion zwingend ist, lässt sich nach neusten Erkenntnissen durch fachgerecht behandelten Hanf recht einfach ersetzen. Wichtig bei Graphen ist, dass die Atome in sechskantigen Waben auf uneingeschränkter Fläche und nicht in abgeschlossenen Molekülen angeordnet sind, was ohne natürliches Vorkommen eine künstliche, aufwendige Produktion erfordert. Da Graphen so den achtfachen Kilogrammpreis von Kupfer entwickelte, kommt die günstige Hanfalternative nun wie gerufen.

Die Abfallprodukte aus der Landwirtschaft müssten bei 180 Grad Celsius 24 Stunden lang erwärmt und dann auf 700 bis 800 Grad erhitzt werden. Dies vermittle den Fasern die Funktionalität eines leistungsfähigen Kondensators, wenn man die entstehenden Ersatzstoffe extrahiere und sich folgend als dünne Schicht auf einer Elektrode zu Nutzen mache. Auf molekularer Ebene entwickle die Zellulose der Hanffasern eine ähnliche Struktur wie Graphen, das sich sonst nur unter weit größerem Aufwand herstellen ließe. Denn im Gegensatz zum seltenen Graphen-Kohlenstoff bestehen die am häufigsten vorkommenden Biomassen in der Natur zu meisten Teilen aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin. Diese drei Stoffe sind jeweils in unterschiedlichen und einzigartigen Mikro- und Nanostrukturen, entsprechend der Biomasse organisiert.


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Die Hanfbastfaser ist aus verschiedenen Schichten zusammengesetzt. Während die äußere und innere Schicht zu meisten Teilen aus Semi-Zellulose und Lignin besteht, ist die mittlere Schicht hauptsächlich aus kristalliner Zellulose zusammengesetzt. Diese mittlere Schicht bestimmt zu 85 Prozent die gesamte Wandstärke der Hanffaser. Sie besteht aus einer geschichteten Struktur aus Mirkofäserchen mit einem Umfang von 10-30 Nanometern. Diese Microfäserchen bestehen wiederum aus Bündeln hoch konzentrierter, kristalliner Zellulose in elementaren Fasern mit einem ungefähren Durchmesser von 2 Nanometern. Durch den beschriebenen hydrothermalen Prozess werden die innere und äußere Schicht der Faser entfernt, während gleichzeitig die Verbindungen der Microfäserchen in der Mitte gelöst werden. Die Zugabe von Kaliumhydroxid sorgt dann bei den hohen Temperaturen dafür, dass die losen Verbindungen schmelzen und eine vollständige Abtrennung der Schichten zu weiter verwertbaren Material von statten geht. Die Schichten werden währenddessen durch das Kaliumhydroxid karbonisiert sowie aktiviert was ihre Stärke reduziert und die Mikro- wie Mesoporösität generiert.

Nutzen ließe sich das Material anschließend für leistungsstarke Batterien oder zum Beispiel beim Bau von Solarzellen. Gerade Akkus würden beim Einsatz von Graphen profitieren, da sie so eine wesentlich längere Lebensdauer und bessere Kapazitäten erlangen würden. Moderne Transportvehikel und Energiespeicheranlagen, die durch alternative Energien gespeist würden, fordern bereits nach solchen leistungsstarken Akkus, die in der Lage sind sich sehr schnell auf und entladen zu können und dabei Unmengen größerer Kapazitäten an Strom für einen langfristigen Einsatz bieten.

Mit Rohstoffen aus der Natur und der richtigen Herangehensweise, lassen sich Umweltschutz, Wirtschaftliches Interesse und zukunftsweisende Technologie unproblematisch verbinden, wobei ein verachtetes Gewächs weiteren Ruhm erlangt.
Lass wachsen, den Akku, denn Hanf ist Supra!

Quellen:
www.nanowerk.com/spotlight/spotid=30513.php#ixzz2VotmHW1J
www.nanowerk.com/spotlight/spotid=30513.php

www.cen.acs.org/articles/91/web/2013/05/Energy-Storing-Nanomaterial-Made-Hemp.html

www.pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn400731g

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