Nieuwe toepassing vezelhennep

Amerikaanse onderzoekers hebben ontdekt dat hennepbast bijzonder geschikt is voor het vervangen van grafeen. Dit materiaal, dat pas in 2004 voor het eerst werd gemaakt, bestaat uit vellen die uit één laag koolstofatomen zijn opgebouwd, en er sterk vergroot uitzien als honingraat.

Door: Jan Sennema

Grafeen is sterker dan diamant, geleidt elektriciteit beter dan koper en is flexibeler dan rubber. De mogelijke toepassingen zijn eindeloos. Het zou siliconen kunnen vervangen in elektronica, plastic kan door toevoeging van 1% grafeen geleidend worden gemaakt, en het is zeer geschikt voor het maken van condensatoren.

Supercondensatoren

Een van de meest veelbelovend toepassingen van grafeen is de fabricage van supercondensatoren, elektronische onderdelen die worden gebruikt voor het opslaan van energie. Conventionele accu’s slaan grote hoeveelheden energie op en geven die druppelsgewijs weer af, terwijl supercon-

Grafeen is sterker dan diamant, geleidt elektriciteit beter dan koper en is flexibeler dan rubber. De mogelijke toepassingen zijn eindeloos.

densatoren bliksemsnel hun gehele lading kunnen afgeven. Daardoor zijn ze ideaal voor machines die afhankelijk zijn van krachtige energiestoten. Zo worden ze bijvoorbeeld bij elektrische auto’s gebruikt voor het remsysteem.

Extreem kostbaar

Het grote probleem met grafeen is dat het extreem kostbaar is om te fabriceren. Dr. David Mitlin van de Clarkson Universiteit in New York beschrijft de vinding in het wetenschappelijke tijdschrift ACS Nano. “We kunnen nu grafeenachtig materiaal fabriceren voor een duizendste van wat het nu kost. En we maken dat van afval.” In de eerste stap van het fabricageproces wordt de hennepbast onder hoge druk gekookt, een proces dat bekend staat als hydrothermale synthese. Als de lignine en semicellulose eenmaal zijn opgelost blijven er koolstofvellen met een grafeen-achtige structuur over, waarvan de onderzoekers supercondensatoren maakten die net zo goed of beter zijn dan op grafeen gebaseerde condensatoren. “Natuurlijk kan hennep niet alles doen wat grafeen kan,” licht Mitlin toe, “maar voor het opslaan van energie werkt het net zo goed als grafeen, en dat voor een fractie van de kosten; zo’n 400 tot 800 euro per ton.”

Start-up

De onderzoeker is zo overtuigd van zijn vinding dat hij een start-up bedrijf is begonnen, Alta Supercaps, dat op kleine schaal begint met het fabriceren van op hennepbast gebaseerde supercondensatoren. “In Canada, op enkele kilometers van waar ik woon, zit een verwerkingsbedrijf voor industriële hennep. Er ligt een gigantische stapel van die bastvezel, en ze hebben geen idee wat ze er mee moeten. Het is een restproduct waarvoor naarstig een toepassing wordt gezocht. Mensen betalen je bij wijze van spreken om het weg te halen.” De revolutionaire vinding belooft een ongekende boost te geven aan de kortgeleden weer van de grond gekomen hennepteelt in de VS en overal ter wereld.