Von: Dennis L.
Materialien aus der Natur

Hanf konkurriert mit Kohlenstoffmodifikation Graphen

Wissenschaftler nutzen Hanf als Alternative für Graphen, da Hanf fast die gleiche Eigenschaften aufweisen kann wie der moderne Hightech-Kohlenstoff.

Die typische Graphenstruktur auf molekularer Ebene.
© AlexanderAlUS / wikipedia.org

Edmonton (Kanada). Hanf ist eine extrem vielseitige Pflanze. Sie dient nicht nur als Heil- oder Ölpflanze, aus ihr werden auch verschiedenste Produkte, wie zum Beispiel Hanfsocken oder Dämmmaterial für Gebäude gefertigt. Wie Wissenschaftler der University of Alberta in Kanada zeigen, steckt in Hanf aber ein noch viel größeres Potenzial. So könnte Hanf in Zukunft die zweidimensionale Kohlenstoffstruktur Graphen ablösen.

Graphen bezeichnen eine besondere Kohlenstoffmodifikation, die so in der Natur nahezu nicht vorkommt. Dabei wird ein Kohlenstoffatom in einem Winkel von 120 Grad von drei weiteren Kohlenstoffatomen umgeben. Dadurch entsteht ein bienenwabenförmiges und sehr stabiles Muster. Da Graphen sehr aufwändig produziert werden müssen, sind sie dementsprechend teuer. Die Hightech-Industrie kann allerdings auch nicht auf Graphen verzichten, da diese zum Beispiel für Akkus benötigt werden.

Akkus und Solarzellen aus Hanf

Die Wissenschaftler haben einen Prozess entwickelt, mit dem sich der benötigte Hanfanteil aus landwirtschaftlichen Abfällen herstellen lässt. Dieser weißt zwar nicht exakt die Eigenschaften von Graphen auf, kommt ihnen aber sehr nahe. Trotzdem könnte Hanf als Alternative für viele Produkte und Forschungsbereiche interessant sein, so die Wissenschaftler.

Besonders als Kondensator eignet sich Hanf gut. So könnten aus Hanf beispielsweise leistungsstarke Stromspeicher produziert werden, die um ein Vielfaches leistungsfähiger als moderne Akkus sind. „Auch die Verwendung von Hanf in Solarzellen ist denkbar, denn Hanf besitzt eine besonders gute elektrische Eigenheit“, so die Wissenschaftler. Zudem würde der natürliche Rohstoff helfen, die Produktionskosten zu senken, da er um ein Vielfaches günstiger als moderne Hightech-Materialien ist.

Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass die Zellulose in Hanf-Fasern auf molekularer Ebene sehr ähnliche Strukturen wie Graphen aufweisen. Dies geschieht, wenn Hanf über 24 Stunden einer Hitze von 180 Grad Celsius ausgesetzt ist und anschließend nochmals auf 700 bis 800 Grad Celsius erwärmt wird. Dieser Prozess kostet zwar Energie, ist aber immer noch energieärmer als die Produktion von Graphen auf chemischer oder mechanischer Ebene.

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