การผลิตกราฟีนจากกัญชาเชิงนวัตกรรมแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของพืชที่เกินกว่าการใช้งานแบบดั้งเดิม ซึ่งบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงไปสู่การผลิตที่ยั่งยืน
กัญชง พืชสารพัดประโยชน์ที่ขึ้นชื่อในด้านคุณประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม กำลังได้รับการนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่เหนือกว่าวัสดุแบบดั้งเดิม ความสามารถในการกักเก็บคาร์บอน การฟื้นฟูดิน และวงจรการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ทำให้กัญชงเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนในภาคส่วนต่างๆ ตั้งแต่การก่อสร้างไปจนถึงพลังงานหมุนเวียน
ตลาดกัญชงมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ โดยมีมูลค่าเกือบ 26 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปีที่แล้ว และมีการคาดการณ์ว่าจะมีอัตราการเติบโตอย่างต่อเนื่องต่อปีที่ 5% ระหว่างปี 2025 ถึง 2030 วัสดุชนิดนี้ได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากข้อได้เปรียบทางนิเวศวิทยา แต่ปัจจุบันมีการนำกัญชงมาประยุกต์ใช้ในรูปแบบใหม่ๆ เกิดขึ้น รวมถึงการพัฒนาไบโอพลาสติกและเชื้อเพลิงชีวภาพ ในอดีต บุคคลสำคัญอย่างเฮนรี ฟอร์ด ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของกัญชงด้วยการสร้างรถยนต์ที่ทำจากพลาสติกกัญชงบางส่วน ซึ่งใช้เชื้อเพลิงกัญชงเป็นเชื้อเพลิง
นวัตกรรมการผลิตกราฟีนจากป่านที่พัฒนาขึ้นนี้ถือกำเนิดขึ้นจากภูมิทัศน์ที่กำลังพัฒนานี้ กราฟีนได้รับการยกย่องมาตั้งแต่ต้นทศวรรษ 2000 ในฐานะวัสดุปฏิวัติวงการที่มีคุณสมบัติอันน่าทึ่ง คือ บางกว่ากระดาษหนึ่งล้านเท่า แข็งแรงกว่าเหล็ก 20 เท่า และเป็นวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดเท่าที่เคยมีมา แม้จะมีศักยภาพ แต่การใช้งานอย่างแพร่หลายกลับถูกขัดขวางด้วยความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการผลิตจำนวนมาก ซึ่งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับวิธีการต่างๆ เช่น การลอกกราไฟต์ที่ขุดได้ หรือการใช้กระบวนการสะสมไอเคมีที่ซับซ้อน
กราฟีนจากกัญชงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม ด้วยการใช้ประโยชน์จากเส้นใยเปลือกและเปลือกชั้นในของกัญชงอุตสาหกรรม ซึ่งโดยทั่วไปถือว่าเป็นวัสดุเหลือใช้ ผู้ผลิตจึงสามารถผลิตวัสดุที่คุ้มค่าผ่านกระบวนการทางเคมีและความร้อน โครงสร้างที่ได้อาจไม่บริสุทธิ์เท่ากับกัญชงชนิดอื่น แต่พื้นที่ผิวที่สูงมากของกราฟีนมีประโยชน์สำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน ที่น่าสังเกตคือ การผลิตกราฟีนจากกัญชงนั้นมีราคาถูกกว่ากราฟีนทั่วไปประมาณ 1,000 เท่า โดยกราฟีนจากกัญชงมีราคาประมาณ 500 ถึง 1,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน เมื่อเทียบกับกราฟีนแบบดั้งเดิมซึ่งมีราคาหลายพันดอลลาร์สหรัฐต่อกรัม
พรีเมียร์ กราฟีนซึ่งตั้งอยู่ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ถือเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมที่กำลังเติบโตนี้ บริษัทผลิตกราฟีนสีเขียวจากกัญชงอุตสาหกรรม โดยร่วมมือกับ HGI Industrial Technologies เปโดร เมนเดซ ประธานบริษัท Premier Graphene ได้เน้นย้ำถึงความร่วมมือของบริษัทกับ Santa Rosa Green Seeds ในเม็กซิโก ซึ่งช่วยให้กัญชงสามารถเติบโตได้สามถึงสี่รอบต่อปี
เมนเดซ ผู้มีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมกัญชามากว่าสามทศวรรษ ได้เปลี่ยนผ่านจากภาคส่วนสันทนาการไปสู่กัญชงอุตสาหกรรม โดยตระหนักถึงศักยภาพอันพลิกโฉมของกัญชง “เราเริ่มต้นด้วย Hempcrete ในการผลิตอิฐขนาดเล็ก ตอนนั้นผมทำงานอยู่ที่ศูนย์วิจัยแห่งหนึ่งในเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย และนั่นคือจุดเริ่มต้นของสิ่งต่างๆ” เขากล่าวในการสัมภาษณ์ ต่อมาบริษัทได้เปลี่ยนโฟกัสไปที่ไบโอพลาสติก และในที่สุดก็ไปที่กราฟีน ส่งผลให้มีต้นแบบที่ใช้งานได้จริง ซึ่งกำลังนำเสนอต่ออุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงผู้รับเหมาทางทหารและบริษัทก่อสร้าง
ในการประเมินผลกระทบในอนาคตของกราฟีน เมนเดซได้กล่าวถึงความสนใจที่เพิ่มขึ้นในแบตเตอรี่กราฟีน ซึ่งอาจให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีลิเธียม “นี่จะเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับสหรัฐอเมริกาและทั่วโลก” เขากล่าวเสริม พร้อมชี้ให้เห็นถึงพลวัตที่เปลี่ยนแปลงไปในตลาดวัตถุดิบ
การกักเก็บพลังงานยังคงเป็นการประยุกต์ใช้งานหลักของกราฟีนจากกัญชง โดยงานวิจัยใหม่ๆ ชี้ให้เห็นว่าอิเล็กโทรดซูเปอร์คาปาซิเตอร์ที่ทำจากกัญชงสามารถให้ความหนาแน่นพลังงานได้มากกว่าตัวเลือกเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันถึงสองถึงสามเท่า ยิ่งไปกว่านั้น ซูเปอร์คาปาซิเตอร์เหล่านี้ยังสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิที่กว้างโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพการทำงาน
ความยั่งยืนของกราฟีนจากกัญชงเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญ ดังที่เมนเดซอธิบายว่า “กราฟีนมีราคาไม่แพง สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และสามารถเก็บเกี่ยวได้ทุกสามถึงห้าเดือน” ภารกิจที่พรีเมียร์ กราฟีนกำลังดำเนินการอยู่ คือการสำรวจวิธีการนำขยะกัญชงกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งในช่วงแรกนั้นถือเป็นความท้าทายด้านโลจิสติกส์ในการกำจัด ปัจจุบัน บริษัทกำลังมองหาการลงทุนเพื่อเพิ่มกำลังการผลิต และตั้งเป้าที่จะบรรลุผลผลิตที่ยั่งยืนสูงสุดหนึ่งตันต่อวัน
ดังนั้น การผสานกัญชงเข้ากับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประยุกต์ใช้กราฟีนจากกัญชงอย่างสร้างสรรค์ จึงส่งสัญญาณถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญสู่แนวทางการผลิตที่ยั่งยืนมากขึ้น ภาคส่วนนี้พร้อมสำหรับการเติบโต เนื่องจากบริษัทอย่าง Premier Graphene กำลังแสวงหาโอกาสในการใช้ประโยชน์จากศักยภาพสูงสุดของโรงงานที่มีความหลากหลายนี้ในหลากหลายอุตสาหกรรม
