El cáñamo podría sustituir a otros materiales de alto rendimiento en los procesos de almacenamiento y reciclado de energía, sirviendo de batería o de complemento.

Cáñamo eléctrico: supercondensadores eficientes

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Benito Díaz

Las aplicaciones útiles del cáñamo no dejan de aumentar y de sorprendernos. Este cultivo, considerado como uno de los más versátiles y útiles de todos los tiempos, plantea prometedoras ventajas en el campo de la electrónica; concretamente, en sustitución del grafeno en condensadores eléctricos, llamados “supercondensadores”.

Un condensador es un dispositivo usado para acumular carga eléctrica en uno o más pares de conductores separados por un aislante. Las baterías tienen densidades de carga variables y funcionan de manera más eficiente cuando la energía se consume con lentitud y control. Estos dispositivos se utilizan para ayudar a baterías en operaciones que requieren grandes cantidades de energía, compensando la tensión de las baterías y recapturando la mayor parte de lo producido en el frenado regenerativo, reutilizando así la energía sobrante, un problema al que hasta ahora se enfrenta casi cualquier batería, que acorta su vida útil.

Supercondensadores

La potencia que puede contener un condensador depende del material del que está hecho. Una conductividad alta significa que más electrones pueden compartir un área determinada, lo que mejora su densidad de carga de forma sustancial. Es por eso que les denomina “supercondensadores”.

Un supercondensador es una herramienta común para almacenar energía eléctrica. El grafeno, una versión de un átomo de grosor de grafito común y nanomaterial de carbono, es un supercondensador que logra una densidad de energía mucho mayor, sin embargo, es costoso de producir a $ 2000 / gramo. El costo para fabricar la versión de Cáñamo es de $ 5000 / tonelada. Nuestra empresa investiga la posibilidad de que se realicen estos avances tecnológicos utilizando el cáñamo. Estos materiales de alto rendimiento basados en el cáñamo transformarán la forma en que la humanidad se relaciona con la energía”, aseguran desde Titan Hemp, una empresa dedicada al desarrollo de materiales derivados del cáñámo.

Baterías de Cáñamo

La aplicación de este material puede parecer novedosa, pero no lo es tanto. Fue descubierta y desarrollada en 2014 por mano de un equipo de científicos de la Universidad de Alberta, capitaneado por el profesor de ingeniería química y de materiales, David Mitlin.

Los supercondensadores están fabricados a partir de fibras de cáñamo, de las mismas que se utilizan en la industria textil y papelera, como en la automotriz o en construcción. Mitlin y su equipo usaron estopa de cáñamo, un material muy barato y que en muchos casos se desecha.

El proceso consta de dos etapas. Simplificando, en la primera se calientan las fibras durante 24 horas a 176ºC. El material resultante es expuesto a un calor más intenso durante un breve período, formando nanoláminas de carbono, que se apilan para dar crear electrodos a los que se agrega un líquido iónico, un electrolito que aumenta su capacidad de almacenamiento. La sustancia obtenida guarda tanta energía como el grafeno y es menos costosa de producir, en cuanto a energía y precio.

"Nos encanta lo bien que funciona este material para elaborar electrodos supercondensadores”, explica Mitlin en declaraciones. “Esta nueva ruta para producir precursores sintéticos presenta un gran potencial para la producción fácil, a gran escala, de carbonos de alto rendimiento destinados a una variedad de aplicaciones diversas, incluyendo almacenamiento de energía, electrónica portátil, fuentes de energía ininterrumpida, dispositivos médicos, nivelación de carga y vehículos eléctricos híbridos”.

"Funcionan a temperaturas menores a los 0ºC y poseen una de las mejores combinaciones de potencia de energía reportada por cualquier carbono. Por ejemplo, en una muy alta densidad de potencia de 20 kW/kg (kilovatios por kilo) y temperaturas de 20ºC, 60ºC y 100ºC, las densidades de energía son de 19, 34 y 40 Wh/kg (vatios-hora por kilo) respectivamente. Una vez armados, su densidad de energía es de 12 Wh/kg, y puede conseguirse en un tiempo de carga menor de seis segundos”, afirma el científico.

La investigación sobre los supercondensadores solo es otra aplicación más del cáñamo, con enormes posibilidades a nivel económico y ecológico. Logra figurar en la lista de razones por las cuales el cáñamo y la cannabis merecen una regulación integral y responsable, que reconozca las posibilidades de estos cultivos en beneficio de toda la sociedad.