Desde ya, el cáñamo es utilizado para diversas aplicaciones, que van desde tejidos reciclables a polvo de proteína vegana y sustitutos de la leche. Aparte de estos usos tradicionales, los científicos han descubierto que el cáñamo puede almacenar tanta energía como el grafeno, material considerado ideal por la comunidad científica para un nuevo tipo de súper batería conocida como súper condensador.
Un equipo de científicos presentará sus conclusiones durante 248° Reunión Nacional y Exposición de la Sociedad Americana de Química (ACS), evento durante el que se harán 12.000 presentaciones de temas científicos.
Los súper condensadores representan una nueva tecnología que podría ser definida como “baterías recargables de superpotencia”. Estas baterías pueden ser cargadas en un período muy breve de tiempo, de pocos segundos.
Sin embargo, los súper condensadores tienen menos densidad de energía, por lo que el reto para los científicos sigue siendo descubrir la forma en que los súper condensadores puedan almacenar energía de la misma forma que lo hacen las tradicionales baterías recargables.
Por ahora, los investigadores concentran sus esfuerzos en la creación de súper condensadores con capacidad de almacenar más energía mediante mejoras en el diseño de los electrodos.
Refiriéndose al tema, el doctor en ciencias David Mitlin explicó la forma en que los electrodos pueden ser igual de rentables y potentes que el grafeno, sencillamente utilizando fibras de cáñamo.
“El rendimiento electroquímico de nuestro dispositivo es a la par, o mejor, que los dispositivos basados en el grafeno”, dijo Mitlin, citado por la publicación TechTimes.
El científico explicó que la ventaja clave de los electrodos desarrollados por su equipo radica en su composición, basada en residuos biológicos obtenidos mediante un proceso simple y lo convierte en un material mucho más barato que el grafeno.
El grafeno es una sustancia relativamente nueva, descubierta en 2004. Posee varias características notables, entre las que se incluye ser 20 veces más duro que el diamante, 200 veces más fuerte – y seis veces más ligero- que el acero, aparte de ser un excelente conductor del calor y la electricidad. El grafeno consiste de una capa única de átomos de carbono, colocados en una estructura 1 millón de veces más delgada que el papel. De hecho, se le considera un objeto bidimensional. Según fuentes científicas, el grafeno podría revolucionar el sector de la fibra óptica.
Sin embargo, el grafeno es muy costoso, mientras que el modesto cáñamo es mucho más barato.
Por ello, el equipo liderado por Mitlin intenta determinar si es posible utilizar fibras de estopa de cáñamo para hacer un material similar al grafeno. Las fibras de estopa de cáñamo son a menudo consideradas un producto de desecho, que algunas fábricas convierten en tela y en materiales de construcción. Según el equipo de científicos, hasta ahora nadie había pensado una forma ideal de procesar las fibras de estopa de cáñamo. “Lo decisivo es entender realmente la estructura del material fundamental, y afinar el procesamiento con el fin de poder atribuirle, en rigor, propiedades sorprendentes”, explicó Mitlin, cuyo equipo descubrió que calentando las fibras de cáñamo durante 24 horas, y luego exponiéndolas a una temperatura muy alta, se obtenían nanoláminas de carbono, muy similares al grafeno.
Luego, los investigadores crearon súper condensadores usando estas nanoláminas derivadas del cáñamo como electrodos. Así, pudieron determinar que estos súper condensadores funcionaron mucho mejor que los súper condensadores hechos de electrodos de grafeno, en cuanto a intensidad energética y durabilidad a diferentes temperaturas. Las baterías de cáñamo produjeron densidades de energía al menos dos veces superiores a las baterías de grafeno.
Según los científicos, estas baterías son funcionales a cualquier temperatura, desde -17 °C a 93 °C.
Mitlin explicó que ya se ha superado la etapa de probar el concepto de conseguir un súper condensador totalmente funcional, y que ahora el grupo se prepara para la fabricación a pequeña escala.
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Fotografía: Marc Fuya (Con licencia de Creative Commons)
