Cannabis atau ganja banyak dilarang penggunaannya di berbagai negara karena efek candu dan halusinasinya. Namun demikian, berbagai penelitian akhir-akhir ini banyak merilis manfaat positif dari tanaman ini apabila digunakan dengan tepat. Selain sebagai alternatif pengobatan untuk kanker, studi terbaru membuka peluang cannabis sebagai salah satu sumber energi.
Serat dari tanaman ini disebut-sebut sebagai bahan model untuk superkapasitor.
Rami merupakan tanaman yang paling universal berguna kita miliki kita. Sejarah
penggunaannya oleh manusia dapat ditelusuri kembali pada waktu antara sekitar
5000 - 7000 SM. Cannabis dan biji rami bisa mengubah perekonomian dunia dengan
cara yang positif dan bermanfaat, dan karena itu harus dimanfaatkan secara
maksimal, terutama yang berkaitan dengan penyimpanan energi.
David Mitlin, Ph.D., menjelaskan bahwa superkapasitor adalah perangkat penyimpanan energi yang memiliki potensi besar untuk mengubah cara manusia menyediakan energi di masa depan. Tidak seperti baterai isi ulang saat ini, superkapasitor dapat mengisi energi dalam hitungan detik. Tapi mereka biasanya tidak dapat menyimpan energi sebanyak baterai, properti penting yang dikenal sebagai kepadatan energi. Salah satu pendekatan untuk meningkatkan kepadatan energi superkapasitor adalah untuk merancang elektroda yang lebih baik. Tim Mitlin telah menemukan caranya dari serat rami tertentu - dan mereka dapat menyimpan energi sebanyak baterai isi ulang saat ini: graphene.
"Kinerja elektrokimia perangkat kami adalah setara dengan atau lebih baik dari perangkat berbasis graphene," kata Mitlin. "Keuntungan utama adalah bahwa elektroda kami terbuat dari sampah organik menggunakan proses yang sederhana, dan oleh karena itu, jauh lebih murah daripada graphene."
Perlombaan menuju superkapasitor yang ideal sebagian besar difokuskan pada graphene karena berbahan ringan dan kuat, terbuat dari lapisan atom-tebal karbon, yang bila ditumpuk dapat dibuat menjadi elektroda. Para ilmuwan sedang menyelidiki bagaimana mereka dapat mengambil keuntungan dari sifat unik graphene untuk membangun sel surya yang lebih baik, sistem penyaringan air, teknologi layar sentuh, serta baterai dan superkapasitor. Masalahnya teknologi itu sangat mahal.
Kelompok Mitlin memutuskan untuk melihat apakah mereka bisa membuat graphene seperti karbon dari serat rami kulit pohon. Serat berasal dari kulit bagian tanaman yang sering dibuang, namun ada juga yang memanfaatkannya untuk pakaian, bahan bangunan dan produk lainnya. Namun sejatinya para ilmuwan telah lama menduga ada nilai lebih pada kulit pohon rami - itu hanya masalah menemukan cara yang tepat untuk mengolah materi.
"Kami sudah cukup banyak tahu saus rahasia itu," kata Mitlin, "Caranya adalah dengan benar-benar memahami struktur bahan awal dan untuk mengetahui bagaimana hal itu dapat diproses."
Timnya menemukan bahwa jika serat dipanaskan selama 24 jam pada suhu 350 derajat Fahrenheit, akan terkelupas menjadi karbon nanosheets. Superkapasitor mereka menggunakan karbon rami yang diturunkan sebagai elektroda dan cairan ionik sebagai elektrolit. Perangkat berbasis rami menghasilkan kepadatan energi setinggi 12 Watt-jam per kilogram, dua sampai tiga kali lebih tinggi daripada produk lainnya. Mereka juga beroperasi atas rentang temperatur yang mengesankan, dari pembekuan lebih dari 200 derajat Fahrenheit.
"Kami melewati tahap percobaan untuk superkapasitor ini berfungsi penuh," katanya. "Sekarang kami sedang bersiap-siap untuk manufaktur skala kecil."
Selain kabar gembira bahwa rami cannabis dpaat digunakan sebagai superkapsitor, Mitlin juga melakukan penelitian akan manfaat lainnya, antara lain:
David Mitlin, Ph.D., menjelaskan bahwa superkapasitor adalah perangkat penyimpanan energi yang memiliki potensi besar untuk mengubah cara manusia menyediakan energi di masa depan. Tidak seperti baterai isi ulang saat ini, superkapasitor dapat mengisi energi dalam hitungan detik. Tapi mereka biasanya tidak dapat menyimpan energi sebanyak baterai, properti penting yang dikenal sebagai kepadatan energi. Salah satu pendekatan untuk meningkatkan kepadatan energi superkapasitor adalah untuk merancang elektroda yang lebih baik. Tim Mitlin telah menemukan caranya dari serat rami tertentu - dan mereka dapat menyimpan energi sebanyak baterai isi ulang saat ini: graphene.
"Kinerja elektrokimia perangkat kami adalah setara dengan atau lebih baik dari perangkat berbasis graphene," kata Mitlin. "Keuntungan utama adalah bahwa elektroda kami terbuat dari sampah organik menggunakan proses yang sederhana, dan oleh karena itu, jauh lebih murah daripada graphene."
Perlombaan menuju superkapasitor yang ideal sebagian besar difokuskan pada graphene karena berbahan ringan dan kuat, terbuat dari lapisan atom-tebal karbon, yang bila ditumpuk dapat dibuat menjadi elektroda. Para ilmuwan sedang menyelidiki bagaimana mereka dapat mengambil keuntungan dari sifat unik graphene untuk membangun sel surya yang lebih baik, sistem penyaringan air, teknologi layar sentuh, serta baterai dan superkapasitor. Masalahnya teknologi itu sangat mahal.
Kelompok Mitlin memutuskan untuk melihat apakah mereka bisa membuat graphene seperti karbon dari serat rami kulit pohon. Serat berasal dari kulit bagian tanaman yang sering dibuang, namun ada juga yang memanfaatkannya untuk pakaian, bahan bangunan dan produk lainnya. Namun sejatinya para ilmuwan telah lama menduga ada nilai lebih pada kulit pohon rami - itu hanya masalah menemukan cara yang tepat untuk mengolah materi.
"Kami sudah cukup banyak tahu saus rahasia itu," kata Mitlin, "Caranya adalah dengan benar-benar memahami struktur bahan awal dan untuk mengetahui bagaimana hal itu dapat diproses."
Timnya menemukan bahwa jika serat dipanaskan selama 24 jam pada suhu 350 derajat Fahrenheit, akan terkelupas menjadi karbon nanosheets. Superkapasitor mereka menggunakan karbon rami yang diturunkan sebagai elektroda dan cairan ionik sebagai elektrolit. Perangkat berbasis rami menghasilkan kepadatan energi setinggi 12 Watt-jam per kilogram, dua sampai tiga kali lebih tinggi daripada produk lainnya. Mereka juga beroperasi atas rentang temperatur yang mengesankan, dari pembekuan lebih dari 200 derajat Fahrenheit.
"Kami melewati tahap percobaan untuk superkapasitor ini berfungsi penuh," katanya. "Sekarang kami sedang bersiap-siap untuk manufaktur skala kecil."
Selain kabar gembira bahwa rami cannabis dpaat digunakan sebagai superkapsitor, Mitlin juga melakukan penelitian akan manfaat lainnya, antara lain:
- Menghasilkan 95,5% proses termokimia yang mengubah bahan organik menjadi bahan bakar. Biomassa memiliki nilai kalor hingga 8.000 BTU / lb., dengan hampir tidak ada sulfur sisa atau abu selama pembakaran.
- Bahan pembuat kertas yang ramah lingkungan. Satu hektar rami cannabis akan menghasilkan lebih banyak bubur kertas dibandingkan 4,1 hektar kayu pohon selama periode 20 tahun. Proses pembuatan kertas tidak memerlukan dioxin yang memproduksi pemutih klorin dan menggunakan asam berbasis sulfur 75% sampai 85% lebih sedikit. Kertas rami cocok untuk daur ulang digunakan 7 sampai 8 kali, dibandingkan dengan 3 kali untuk kertas pulp kayu.
- Menghasilkanserat alami yang lembut, kuat, dan tahan lama. Kain rami lebih kuat, lebih tahan lama, lebih hangat dan lebih menyerap dari kapas. Satu hektar lahan rami akan menghasilkan 2 sampai 3 kali lebih banyak dari satu hektar serat kapas.
- Setelah minyak biji rami telah diekstrak, biji yang tersisa merupakan sumber protein dan nutrisi yang baik untuk hewan ternak, terbaik kedua setelah kedelai.
- Sebuah laporan studi menunjukkan bahwa tanaman ini bekerja sangat baik dalam rotasi dengan kacang dan jagung, dengan perawatan yang mudah karena tidak memerlukan pestisida dan relatif tahan dari kekeringan.
No comments:
Post a Comment