stäng
hampa

Europeiska forskare studerar hampacellulosa för användning i högteknologiska geler

hampa fiber

Aerogeler framställda av cellulosa extraherad från hampa är lika effektiva som de som erhålls från industriell cellulosa

Tyska och franska forskare studerar nya sätt att extrahera cellulosa från använda hampafibrer för att göra aerogeler, högteknologiska material som har ett brett spektrum av industriella användningsområden

scanning elektron mikroskop bild av en aerogel pärla från hampa extraherad cellulosa yttre och inre yta
Svepelektronmikroskop fångar en aerogelpärla från cellulosa extraherad från hampa. (Tyskt Aerospace Center)

Medan aerogeler historiskt har tillverkats av mycket förorenande oorganiska material som kiseldioxid eller aluminiumoxid, syftar forskningen till att främja deras utveckling från mer miljövänliga organiska polymerer och kol.

"Detta öppnar dörren för att använda använda hampafibrer som den huvudsakliga cellulosakällan för dessa material, som kan extraheras under milda förhållanden med billiga och säkra reagenser," sa deklarerade Diogo Costa, stipendiat vid Marie Skłodowska-Curie European Industrial Doctoral Program, som forskar om detta material som en del av sin bredare studie av biobaserade och cirkulära ekonomier.

Costas forskning finansieras av ett anslag från Biobased Value Circle (BVC), ett konsortium som består av fyra europeiska universitet, ett forskningsinstitut och nio europeiska företag.
Vad är aerogeler?

Uppfanns på 1930-talet, aerogeler, vars vätskeinnehåll ersätts med luft, har fått ökad uppmärksamhet under de senaste 20 åren för deras applicering på elektroder av superkondensatorer, ultrakondensatorer, batterier och avsaltning, som ett högtemperaturisoleringsmaterial och som katalysator för kolnanorör och andra material. Materialet är starkt men ändå poröst och erbjuder den viktigaste fördelen med låg värmeledningsförmåga, värmeöverföring.

NASA använder aerogeler för isolering av bärraketer och skyttlar, livräddningsutrustning, raketmotortestbäddar och för isolering av astronauters händer och fötter. Kommersiella applikationer inkluderar rörisolering, konstruktion, kylapparater och utrustning, och bilar, såväl som konsumentapplikationer, såsom kläder.

att läsa :  Hampplast kan förändra världens ansikte

Forskning hittills har visat att aerogeler gjorda av cellulosa extraherad från hampa i form av pärlor, ark och cylindriska monoliter är lika effektiva som de gjorda av kommersiell industriell cellulosa, enligt Costa.

från vänster till höger cellulosa aerogel pärla ark och monolit
(Vänster till höger) Aerogelpärla, ark och monolit av cellulosa. (Tyskt Aerospace Center)

Cellulosa, som utgör 65 till 75 procent av den biokemiska sammansättningen av hampafibrer, är av särskilt intresse på grund av dess överflöd, biokompatibilitet och eftersom det kan erhållas från avfall, sa Costa.

"Denna nya uppsättning material kommer att öppna upp nya tillväxtmöjligheter för hampabaserade företag och kan skapa nya och bättre jobb på landsbygden, samtidigt som de levererar de välkända miljöfördelarna med hampa," sa han. ”Aerogels kommer att bli en allt större och intressantare marknad där hampaindustrin kan delta, från producenter som vill tjäna på sitt avfall, till nya sektorer, nya företag och investerare. »

Enligt den New York-baserade forskaren Future Market Insights är aerogelmarknaden värd cirka 1 miljard dollar och förväntas växa med 17 % per år fram till 2030.

Dr. Costas forskning, som fokuserar på produktutveckling och leveranskedjan, utförs i samarbete med Köln-baserade German Aerospace Center (DLR), som utvecklar material för att ersätta nuvarande petroleumbaserade värmeisolatorer, och med det unga företaget KEEY Aerogel, beläget i Habsheim, Frankrike, som båda är medlemmar i BVC-konsortiet.

Förutom att utforska potentialen hos lågkvalitativa hampafibrer från stjälkbearbetning som grunden för den nya klassen av icke-förorenande, biobaserade aerogeler, undersöker Mr. Costa också hur man kan skala upp produktionen och föra ut dessa produkter på marknaden, vilket, han säger att det är en stor utmaning.

"Nuvarande metoder för att utveckla hampacellulosabaserade aerogeler är fortfarande tidskrävande," sa Costa. "Deras skalning måste optimeras och många andra faktorer måste tas i beaktande, inklusive motstånd mot fukt, mikrobiell aktivitet och förbränning," tillade han.

att läsa :  Cannabis orsakar neurogenes

Att lätta försörjningskedjor och minska beroendet av råvaror som importeras från utlandet är stora utmaningar som tas upp i en bredare europeisk politik som syftar till att främja biobaserade och cirkulära affärsmodeller, det bredare sammanhanget för Mr. Costas forskning.

Eftersom EU utnämner hampa som en "nödvändig gröda" under unionens gemensamma jordbrukspolitik (CAP), och med tanke på de ambitiösa miljömål som representeras av den europeiska "Green Deal", passar Costas projekt perfekt in i unionens strategi för att utveckla dessa alternativa ekonomiska modeller.

"Valoriseringen av grödor som hampa, lin, majs och vete, såväl som deras respektive rester, är ett av de viktigaste alternativen som forskas i EU", sade Costa.

Som en del av den europeiska gröna affären och den europeiska bioekonomistrategin bör EU uppdatera lagstiftning och märkningar avsedda för biobaserade produkter, och lansera en cirkulär tematisk investeringsplattform på 100 miljoner euro, bland andra aktiviteter som syftar till att mobilisera intressenter som representerar akademin, industrin och samhället, konstaterade Mr. Costa.

Dessutom har EU investerat 3,7 miljarder euro i forsknings- och innovationsprojekt inom bioekonomi under de senaste sju åren, och denna investering förväntas öka till 10 miljarder euro år 2030 i Horizon Europe, ett nyckelprogram för forsknings- och innovationsfinansiering som syftar till att ta itu med klimatutmaningarna.

Företag som deltar i Biobased Value Circle-konsortiet anställer eller tar emot doktorander för långtidspraktik som en del av ett program för att utbilda en ny generation forskare för att stödja utvecklingen av innovativa biobaserade produkter som kan leda till mer hållbara ekonomier. .


Tags: biotekniksök
weedmaster

Författaren weedmaster

Mediesändare och kommunikationschef som specialiserat sig på legal cannabis. Vet du vad de säger? kunskap är makt. Förstå vetenskapen bakom cannabismedicin, samtidigt som du håller dig uppdaterad med den senaste hälsorelaterade forskningen, behandlingarna och produkterna. Håll dig uppdaterad med de senaste nyheterna och idéerna om legalisering, lagar, politiska rörelser. Upptäck tips, tricks och instruktionsguider från de mest erfarna odlarna på planeten samt den senaste forskningen och resultaten från det vetenskapliga samfundet om cannabis medicinska egenskaper.