Les batteries de chanvre pourraient-elles résoudre la crise énergétique?

Posted by admin on20 juillet 2023

Les batteries au chanvre ouvriront-elles la voie à la prochaine génération de véhicules électriques ?

Les avantages de la plante de chanvre sont variés et nombreux. Compagnon des tribus migrantes depuis l'avènement de notre espèce, le chanvre est passé d'usages primitifs comme fibre et vêtement à des usages raffinés. papier et biocarburant. Récemment, des batteries au chanvre fabriquées à partir de fibres de chanvre recyclées ont contribué à ralentir l'extraction de minéraux rares et pourraient ouvrir la voie à une technologie plus avenir durable.

Les batteries au chanvre sont des supercondensateurs

Un condensateur est un composant électronique qui stocke une charge électrique pendant une courte durée. Les supercondensateurs ont une capacité supérieure à celle d'un condensateur électrolytique standard, et constituent de vastes réservoirs d'énergie pouvant être rapidement libérés pour faire fonctionner un appareil.

Les supercondensateurs constituent l'épine dorsale d'une grande partie du fonctionnement des véhicules électriques. Lors d'une accélération à partir de l'arrêt, le manque d'énergie cinétique nécessite un apport supplémentaire d'énergie. C'est le rôle des supercondensateurs. Utilisés dans les systèmes de freinage régénératif, les supercondensateurs se chargent grâce à l'énergie générée lors du freinage. En la stockant pendant une courte période, ils peuvent ensuite fournir l'énergie supplémentaire nécessaire pour reprendre de la vitesse lorsque le véhicule accélère à nouveau.

Les batteries lithium-ion conventionnelles stockent l'énergie et la dépensent lentement. En revanche, les supercondensateurs déchargent rapidement toute leur charge pour fournir de grandes quantités d'énergie. Leur rôle est généralement de maintenir une voiture en mouvement. Les batteries au chanvre fonctionnent comme des supercondensateurs : elles dépensent l'énergie rapidement et ne sont pas capables de stocker une réserve d'énergie importante, contrairement à une batterie au lithium.

Les batteries au chanvre innovent à partir des déchets

Alors que beaucoup pensent que ces composants électroniques de haute technologie proviendraient de métaux précieux enfouis profondément dans le sol, la matière première de cette nouvelle forme de supercondensateur est beaucoup plus proche de la surface.

Fibres résiduelles provenant de la culture de chanvre Ils sont parfaitement adaptés à la formation des fines feuilles de substrat qui tapissent l'intérieur d'un supercondensateur. Grâce à la transformation de l'écorce de chanvre en nanofeuilles de carbone, les supercondensateurs obtenus fonctionnent aussi efficacement que le graphène, matériau standard de l'industrie, bien plus coûteux et moins respectueux de l'environnement.

UN étude Une étude publiée en 2014 a présenté une nouvelle méthode de recyclage des déchets de chanvre pour la fabrication de supercondensateurs. Le Dr Mitlin, chercheur et directeur de l'étude, a décrit le processus de conversion de l'écorce interne de la plante de chanvre, généralement jetée. En résumé, la fibre de chanvre est idéale pour la fabrication de grandes feuilles à grande surface spécifique, et le matériau obtenu est plus résistant que le diamant et plus conducteur que le cuivre.

Pour obtenir la feuille, les fabricants dissolvent d'abord la lignine et la cellulose, ce qui produit des nanofeuilles de carbone pur. En transformant ces feuilles en électrodes et en y ajoutant un liquide ionique, le supercondensateur résultant rivalise avec les alternatives en termes de densité énergétique et de plage de température de fonctionnement.

Le coût caché de l'exploitation minière des terres rares

De nombreux cas de violations des droits humains sont commis à travers le monde dans le cadre de l'exploitation des minéraux rares utilisés dans l'électronique commerciale et industrielle. Les batteries au chanvre sont donc très prometteuses pour quiconque se préoccupe de durabilité.

Dans un étude publié dans la revue Ressources (2014), des chercheurs principaux ont exprimé leur inquiétude quant à la poursuite de la croissance de l'extraction des terres rares malgré l'existence d'alternatives viables, telles que les batteries au chanvre. L'étude a cité les « préoccupations sociales et environnementales croissantes » en Chine concernant la croissance de l'exploitation minière et du traitement des minéraux. Elle a également mis en doute le manque d'alternatives viables.Dans l’ensemble, la recherche souligne la nécessité d’une chaîne d’approvisionnement plus circulaire et qui respecte les principes industriels et écologiques de réutilisation et de recyclage.

L'utilisation de déchets végétaux pour fabriquer des batteries n'est pas une nouveauté dans le secteur de l'énergie. Des chercheurs de l'Université de l'Alberta, au Canada, ont d'ailleurs réussi à converti des pelures de banane dans les blocs denses de carbone utilisés dans les anodes de batterie des batteries sodium-ion (NIB) et lithium-ion (LIB).

Les biodéchets offrent aux personnes à l’esprit entrepreneurial des opportunités de faire avancer la société de manière durable.

Les inconvénients des batteries au chanvre

Alors que beaucoup sont prompts à proclamer que bienfaits du chanvre, y compris l'huile de CBD, chacun de ces avantages est généralement plus vaste qu'il n'y paraît. Les supercondensateurs, bien qu'extrêmement utiles dans de nombreuses applications, ne sont pas des batteries au sens propre du terme. Ils n'offrent pas le mode de stockage plus durable que le lithium. Les batteries au chanvre permettent plutôt de stocker temporairement une charge rapidement exploitable. C'est pourquoi les voitures électriques doivent généralement se recharger lors de longs trajets. Par conséquent, à l'heure actuelle, les batteries au chanvre ne peuvent pas remplacer les batteries lithium-ion.

Le développement des batteries au chanvre est encore loin d'être terminé, mais des progrès et des améliorations continues sont à prévoir. En attendant, les premières recherches indiquent que les batteries au chanvre pourraient constituer une étape importante vers un avenir plus durable.