Dok se konoplja vraća u SAD nakon višedecenijske zabrane uzgoja, naučnici javljaju da vlakna iz ove biljke mogu da uskladište istu količinu snage i energije kao i grafen, koji je dugo smatran kao idealni materijal za super kondenzatore. Naučnici predstavljaju svoja istraživanja, na 248. Nacionalnoj izložbi Američkog hemijskog društva (American Chemical Society – ACS), najveće svetske naučne asocijacije.
Iako konoplja (kanabis sativa) i marihuana (kanabis sativa podvrsta indika) vode poreklo od sličnih vrsta biljaka, one se razlikuju a konfuzija je prouzrokovana namernim dezinformacijama koje imaju dalekosežne posledice kako na socio-ekonomska tako i na ekološka pitanja.
Konoplja je globalno najkorisnija biljka koju imamo na raspolaganju. Istorija upotrebe konoplje traje već 7 do 9 hiljada godina.
Industrijska konoplja i semenke konoplje bi mogli da preobrate ekonomiju mnogih država na veoma pozitivan i blagotvoran način. Zbog toga bi trebalo da se iskoriste do maksimuma, pogotovo u vezi sa skladištenjem energije.
Dejvid Mitlin (David Mitlin), Dr sci., objašnjava da su superkondenzatori uređaji za skladištenje energije koji poseduju veliki potencijal da promene način na koji bi budući elektronski uređaji bili napajani. Za razliku od današnjih baterija, koje troše energiju po nekoliko sati dok se pune, superkondenzatori mogu da se napune ili isprazne za nekoliko sekundi. Ali oni obično ne mogu da uskladište energiju ni približno kao baterije. To je veoma bitno svojstvo poznato kao gustina energije. Jedan od pristupa kojeg istraživači biraju je da povećaju gustinu energije superkondenzatora tako što će dizajnirati bolje elektrode. Tim Dr Mitlina je shvatio kako se te elektrode mogu napraviti od određenih vlakana konoplje – i ta vlakna mogu da uskladište istu onu količinu energije kao i njihov trenutno najjači takmac – grafen.
„Elektrohemijske karakteristike našeg uređaja su ili rangu sa uređajima od grafena ili bolje.“ tvrdi Mitlin. „Ključna prednost je što su naše elektrode proizvedene od biorazgradivog materijala korišćenjem jednostavnih procesa, i samim tim su znatno jeftinije od grafena.“
Trka za idealnim superkondenzatorom je uglavnom usmerena na grafen – snažni, lagani materijal, proizveden od slojeva ugljenika debljine atoma, koji kada se slože jedan preko drugog mogu da se pretvore u elektrode. Naučnici istražuju kako mogu da iskoriste jedinstvena svojstva grafena da bi izgradili bolje solarne ćelije, sisteme za filtriranje vode, touch-screen tehnologiju kao i baterije i superkondenzatore. Problem je u tome što je ta tehnologija veoma skupa.
Mitlinova grupa je odlučila da proveri da li je moguća proizvodnja ugljenika sličnog grafenu od vlakana iz kore konoplje. Ova vlakna dolaze iz unutrašnje kore biljke, i često se odbacuju od strane brzorastuće kanadske industrije koja koristi konoplju za proizvodnju odeće, građevinskih materijala i drugih proizvoda. SAD bi uskoro mogle da postanu još jedan dobavljač unutarnje kore konoplje. Sada je dozvoljen ograničen uzgoj konoplje, koja za razliku od svog bliskog rođaka, ne izaziva intoksikaciju.
Još od pedesetih godina prošlog veka SAD su svrstavale konoplju u istu kategoriju kao i marihuanu, i tako je izuzetno svestran usev bio osuđen na propast. Tehnički, konoplja potiče od iste vrste biljaka kao i psihoaktivna marihuana. Međutim, u pitanju je različita podvrsta sa brojnim i značajnim razlikama.
Industrijska konoplja sadži veoma nizak nivo tetrahidrokanabinola (THC), koji je glavni psihoaktivni sastojak. U poređenju sa marihuanom, koja se uzgaja zbog psihoaktivnih svojstava, gotovo je nemoguće „uraditi se“ od konoplje. Marihuana koja se koristi za pušenje obično sadrži od 5 do 10% THC-a dok ga insustrijska konoplja sadrži otprilike deset puta manje. Da bi se postigao psihoaktivni efekat, pojedinac bi trebao da popuši desetine cigareta od konoplje tokom veoma kratkog vremenskog perioda.
Razlog za nizak sadržaj THC-a kod industrijske konoplje je taj što THC nastaje u žlezdama koje proizvode smolu a nalaze se u pupoljcima i cvetovima ženskih biljaka. Industrijska konoplja se ne uzgaja zbog pupoljaka, i zato joj nedostaje primarna komponenta od koje nastaje intoksikacija. Osim toga, industrijska konoplja sadrži veću količinu kanabidola (CBD) koji ima negativno dejstvo na THC i umanjuje njegova psihoaktivna svosjstva kada se puše zajedno.
Naučnici su odavno sumnjali da je unutrašnja kora konoplje korisna, samo je bilo pitanje pronalaska pravog načina za obradu materijala.
„Mi smo u velikoj meri shvatili recept“ kaže Mitlin, koji je sada na Klarkson univerzitetu u Nju Jorku. „Majstorija je u tome da se zaista razume struktura polaznog materijala i da se podesi način obrađivanja da bi se dobile zapanjujuće osobine.“
Njegov tim je otkrio da dvadesetčetvoročasovno zagrevanje vlakana na otprilike 177 stepeni Celzijusa, nakon čega bi se dobijeni materijal izložio još intenzivnijoj toploti, stvaralo nano slojeve uglenika.
Mitlinov tim istraživača je konstruisao superkondenzatore koristeći ugljenik izveden iz konoplje i jonsku tečnost kao elektrolit. Kada je sastavljen, uređaj je funkcionisao znatno bolje od komercijalnih superkondenzatora i po pitanju gustine energije i po pitanju raspona temperatura na kojima može da radi. Uređaji bazirani na konoplji su stvarali gustinu energije i do 12 vat-časova po kilogramu, što su vrednosti dva ili tri puta veće nego kod komercijalnih parnjaka. Oni takođe mogu da rade u veoma impresivnom temperaturnom opsegu, od temperature smrzavanja do više od 93 stepeni Celzijusa.
„Prošli smo fazu dokazivanja principa za potpuno funkcionalni superkondenzator“ kaže Dr Mitlin. „Sada se spremamo za početak proizvodnje.“
Vlade širom sveta su sarađivale sa moćnim korporativnim lobistima da bi se konoplja svela u istu kategoriju sa marihuanom. Osnovni razlog je bio taj što je konoplja bogata resursima – gorivo, izgradnja kuća, hrana i lekovi, koje te korporacije ne mogu da iskoriste. Razmislite o tome koliko bi konglomerata koji zagađuju životnu sredinu propalo kada bi konoplja bila legalan resurs. Naftna, farmaceutska, građevinska i dopunska industrija bi morale radikalno da promene modele poslovanja da bi uspele da prežive.
Ekološke prednosti konoplje
– Konoplja ima veoma dobar rezultat (95.5%) kada se koristi za pirolizu, termohemisjki proces koji pretvara organski materijal u gorivo.
– Biomasa ima toplotnu vrednost do 8.000 BTU po funti, praktično bez preostalog sumpora ili pepela tokom sagorevanja.
– Konoplja je broj 1 proizvođač biomase po hektaru na svetu. Stručnjak za energiju biomase Lin Ozborn (Lynn Osburn) procenjuje da bi 1.5 do 3.5 miliona jutara konoplje moglo da zadovolji potrebe Kanade za fosilnim gorivom.
– Od 75% do 90% papira je proizvedeno od konoplje krajem 19. veka.
– Jedno jutro zasejano konopljom bi proizvelo onoliko kaše za proizvodnju hartije koliko proizvede 4 jutra drveća tokom perioda od 20 godina.
– Proces proizvodnje papira od konoplje ne zahteva hlor za izbeljivanje i troši 75% do 85% manje sumporne kiseline.
– Papir od konoplje može da se reciklira 7 ili 8 puta, u poređenju sa papirom proizvedenim od kaše drveta koji može da se reciklira samo 3 puta.
– Od konoplje se proizvodi najjača i najtrajnija prirodna mekana vlakna na svetu. Do 1820. godine, do 80% svih tekstila, tkanina za odeću, platna, posteljina i užadi je proizvedeno od konoplje.
– Tkanina od konoplje je snažnija, duže traje, toplija je i bolje upija od pamuka. Što je najbolje od svega konoplja uspeva u Kanadi za razliku od pamuka.
– Jedno jutro zemljišta će da proizvede 2 ili 3 puta više vlakana nego pamuk, otprilike 1.000 funti vlakana po jutru.
– Konoplja uzgajana u većem delu Kanade ne zahteva upotrebu herbicida, fungicida i insekticida. Za uzgajanje pamuka se u Severnoj Americi koristi čak do polovine svih poljoprivrednih pesticida.
– Prirodna, organska vlakna konoplje mogu da dišu i da se recikliraju, što nije slučaj sa sintetičkim vlaknima koja se dobijaju iz nafte.
– Potpuno sazrela osušena biljka konoplje može da sadrži čak jednu polovinu svoje težine u semenkama.
– Kada se izdvoji ulje iz semenki konoplje, preostala masa zaostaje samo za sojom po sadržaju proteina i izvanredan je izvor hranljivih materijala kako za stoku tako i za ljude.
Poljoprivredne prednosti konoplje
– Engleska, Francuska i Španija su legalizovale poljoprivrednu proizvodnju svih sorti konoplje sa niskim sadžajem THC-a. U Engleskoj je samo prve godine zasađeno 1.500 jutara. Izveštaji iz Engleske kažu da poljoprivredni proizvođači zarađuju više od 3.000 dolara po jutru od useva konoplje.
– Konoplja sa niskim sadžajem THC-a ne može da se koristi kao psihoaktivna supstanca.
– Kanadski izveštaji sa kraja 19. veka pokazuju da konoplja veoma dobro funkcioniše u rotaciji sa usevima soje i kukuruza.
– Tokom 1991. godine farmeri iz Ontarija su zaradili po 290 dolara po jutru uzgajajući žitarice i 240 dolara po jutru uzgajajući soju.
– Konoplja se uspešno uzgajala u Kandi duže od 100 godina. Krajem 19. veka Kanada je proizvodila čak polovinu engleske potražnje za konopljom. U doba jedrenjaka Engleska je bila najveći potrošač konoplje na svetu.
– Tokom tridesetih godina prošlog veka novine sa jugozapada Ontarija su izvestile da je konoplja uzgajana u Kanadi među najboljima na svetu i da je daleko kvalitetnija od tropskih sorti konoplje.
– U Kanadi se konoplja može uspešno uzgajati sve od južne granice pa do otpilike 60 stepeni severno, linije koja razdvaja severozapadne teritorije od provincija. Ovaj izvanredni opseg je moguć zbog veoma kratke sezone rasta konoplje, koji varira od 90 do 110 dana.
– Konoplja može da raste do visine od 5 metara a glavni koren doseže dubinu do pola metra. Ovaj koren će da povuče hranljive materije iz dubine tla i učiniti ih dostupnim za naredne useve. Ovaj razvijen sistem korenja takođe pomaže da se ublaži problem sabijanja zemljišta.
– Konoplja veoma prija tlu i vraća do 60% hranljivih materija koje dobija iz tla kada se osuši u polju.
– Izveštaj iz Kentakija kaže da je konoplja uzgajana na istom zemljištu 14 godina uzastopno bez iscrpljivanja zemljišta i umanjenih prinosa.
– Konoplja je vrlo ekonomičan usev za uzgoj jer praktično ne zahteva upotrebu pesticida.
– Konoplja je takođe relativno otporna na sušu. Ljudi su se više puta oslanjali na konoplju tokom gladi izazvanoj sušom, zbog njenih semenki koje su bogate proteinima.
– Konoplja je veoma otporna na pojačano UV zračenje i ne bi trebalo da ima slabije prinose posle suše za razliku od soje i kukuruza.
Prevod: Slobodan Petrović i IRKA tim
06. Jul 2015.
Facebook
Twitter
Google+
YouTube
Tumblr
RSS