文|《農(nóng)經(jīng)》記者　亢淼

植物發(fā)電先鋒：Plant-e

文|《農(nóng)經(jīng)》記者亢淼

這條從火車站通往瓦赫寧根校園的路被植物供電的LED燈照亮

為業(yè)余愛好者設(shè)計的入門套件——可以讓消費(fèi)者在家中用植物組裝成可用電池

其實(shí)很早以前，就有人提出過植物發(fā)電的可行性，然而Plant-e的這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特之處在于，它是第一個在不破壞作物生長的情況下獲得電能并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的。

前幾天一則有趣的消息在朋友圈傳播——《一盆花能給iPhone 6充電5年？荷蘭人正在實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)》，其中一句話引起了無數(shù)人的好奇心：“根據(jù)荷蘭一家清潔能源公司Plant-e的計劃，理想狀況下，這樣一套活體植物發(fā)電系統(tǒng)，通過一個小小的‘花盆’，一年可以提供28千瓦時的電力，也就是28度電，這樣的一盆花可以給一臺iPhone 6手機(jī)充電4093次，相當(dāng)于6139個小時。這就是說，如果你一天給手機(jī)充兩次電的話，一盆花可以給你的手機(jī)充電5年?！?/p>

這到底是怎么回事？這家從沒聽說過的小公司到底是怎么做到的？

Plant-e成立于2009年9月，是屬于荷蘭瓦赫寧根大學(xué)環(huán)境科學(xué)系的衍生公司，該公司致力于將瓦赫寧根大學(xué)環(huán)境科學(xué)有意義的研究成果轉(zhuǎn)化成可應(yīng)用技術(shù)并推廣。 目前最引人注目的成就就是利用植物發(fā)電同時收集這些電能使其能應(yīng)用到日常生活中。2012年，還在荷蘭瓦赫寧根大學(xué)攻讀博士學(xué)位的Marjolein Helder就已經(jīng)開始了這項(xiàng)技術(shù)的前端研究，在畢業(yè)后，Helder結(jié)識了后來的合作伙伴David Strik，兩人目前是Plant-e的核心人物。

Plant-e的植物發(fā)電原理其實(shí)很簡單：當(dāng)太陽光照射植物，植物的葉片就會吸收陽光并且利用自身能量將水和二氧化碳合成為糖——這就是植物的食物來源，而這個過程就是我們熟知的植物的光合作用。然而并不是所有合成的糖分都能被植物所利用，剩余的糖物質(zhì)（大概是一半左右）將會通過植物的根系進(jìn)入土壤。此時，在土壤中的細(xì)菌就會分解這些糖物質(zhì)，在這個過程中，質(zhì)子和電子作為物質(zhì)最小的合成單位就被釋放出來。Plant-e利用的就是這些釋放出來的質(zhì)子和電子：他們將一個碳導(dǎo)體放入土壤中，當(dāng)電子被釋放出來，這個電極一樣的裝置就會收集它們，并隨后傳導(dǎo)進(jìn)一個能量收集器中，最后為你身邊的各種物件供電。

作為這個項(xiàng)目的發(fā)起者，同時也是公司的創(chuàng)辦人之一，Marjolein Helder 相信這項(xiàng)技術(shù)將是革命性的，她這樣描述這項(xiàng)成果：綠色、清潔、經(jīng)濟(jì)。其實(shí)很早以前，就有人提出過植物發(fā)電的可行性，并且以土豆為實(shí)驗(yàn)原料的發(fā)電實(shí)驗(yàn)也早已成為科普課上的內(nèi)容，然而Plant-e的這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特之處在于，它是第一個在不破壞作物生長的情況下獲得電能并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的。Plant-e成功地使得這項(xiàng)技術(shù)在全球范圍內(nèi)具有普適性：只要有作物的根系和水，無論在哪里都可以獲得并儲存電能，水稻田、濕地和污染地帶都是很合適的選擇。

2014年11月5日， Plant-e在荷蘭瓦赫寧根市發(fā)布了利用生長中的植物發(fā)電的原型機(jī)，這臺原型機(jī)名叫“Starry Sky（星空）”，它利用100平方米的作物為展示場地附近和瓦格寧根市的300盞LED路燈提供電力。

目前Plant-e已經(jīng)完成了好幾件相關(guān)產(chǎn)品，包括2014年完成的一臺為業(yè)余愛好者設(shè)計的入門套件，可以讓消費(fèi)者在家中用植物組裝而成的可用電池、移動充電器以及城市各類辦公大廈的屋頂、居民公寓的房頂都可以安裝能產(chǎn)生電能的屋頂電模塊。

在去年的達(dá)沃斯論壇上，Plant-e受邀作為科技先鋒被介紹給公眾，只是這一次，出彩的不光是這項(xiàng)能保持作物完整性的先進(jìn)技術(shù)，還有這一技術(shù)給偏遠(yuǎn)貧困地區(qū)帶來的偉大前景——由于Plant-e的作物發(fā)電項(xiàng)目只需要很簡單的條件即可達(dá)成（植物、陽光、二氧化碳和水），因此對于以農(nóng)業(yè)尤其是水稻種植為主要經(jīng)濟(jì)來源的偏遠(yuǎn)貧困地區(qū)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展受限的鹽堿地區(qū)而言無疑是廉價能源的代名詞。

“隨著世界人口的不斷增加和環(huán)境的持續(xù)惡化，人類對清潔能源的需求正日益增長，而這正是Plant-e能夠做到的?！盚elder說，“我們?yōu)槿祟愄峁┝死米匀坏男滤季S。”也許正如該公司市場總監(jiān)Nanda Schrama說的那樣， 我們相信這項(xiàng)技術(shù)將給我們的生活帶來實(shí)實(shí)在在的改變。

對于未來的期待，這個小公司的態(tài)度一如荷蘭人一貫的務(wù)實(shí)與低調(diào)：“世界性的能源危機(jī)并不是我們這個五個人的小公司能解決的，Plant-e也并不會改變目前我們的能源生產(chǎn)方式，但是我們希望植物發(fā)電這項(xiàng)技術(shù)會得到普及，甚至遍及世界上所有的濕地和屋頂，為普通人家供電——這就是我們?nèi)σ愿耙_(dá)成的目標(biāo)。”

科普小貼士：世界范圍的利用植物發(fā)電

日本研究人員驗(yàn)證植物葉綠素發(fā)電的可行性

把從菠菜葉內(nèi)提取的葉綠素與卵磷脂混合，涂在透明的氧化錫結(jié)晶片上，用它作為正極安置在透明電池中，當(dāng)它被太陽光照射時，就會產(chǎn)生電流。研究表明，用葉綠素制造的電池能把太陽能的30%轉(zhuǎn)換成電能。

英國劍橋大學(xué)關(guān)于植物發(fā)電的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

研究人員在一些植物盆栽中設(shè)置一些電極，就可以及時搜集植物在進(jìn)行光合作用時產(chǎn)生的電量。目前，一盆直徑 1m 的蕨類植物可以產(chǎn)生100 W的電能，在陽光燦爛的日子一天可以產(chǎn)生將近一度電。

印度科研人員利用竹子進(jìn)行植物發(fā)電

印度科學(xué)家研究出用竹子進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)并投入了實(shí)際應(yīng)用，印度將在其東北部的米拉佐姆邦建立一家用竹子發(fā)電的發(fā)電廠 ，該技術(shù)是將竹子干燥后再熱解氣化，然后用產(chǎn)生的可燃?xì)怏w來發(fā)電。

丹麥BWE公司利用秸稈發(fā)電

秸稈發(fā)電，就是以農(nóng)作物秸稈為主要燃料的一種發(fā)電方式，又分為秸稈氣化發(fā)電和秸稈燃燒發(fā)電。1973年第一次石油危機(jī)時丹麥開始在研究利用秸桿作為發(fā)電燃料，在這個領(lǐng)域丹麥BWE公司是世界領(lǐng)先者，第一家秸桿燃燒發(fā)電廠于1989年投入運(yùn)行。

由于Plant-e的作物發(fā)電項(xiàng)目只需要很簡單的條件即可達(dá)成：植物、陽光、二氧化碳和水，因此對于以農(nóng)業(yè)（尤其是水稻種植）為主要經(jīng)濟(jì)來源的偏遠(yuǎn)貧困地區(qū)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展受限的鹽堿地區(qū)而言無疑是廉價能源的代名詞。