王媛
嘿,這是魔法,還是科幻電影中的場景?讓植物為公路上的路燈供電?甚至還要制造一個“電花園”?孤陋寡聞了吧,聽說科學(xué)家們早就能把植物自然產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)化成能源了,而他們現(xiàn)在要做的就是走出實驗室,將“植物電池”(植物型微生物燃料電池)應(yīng)用在生活中!他們能成功嗎?快和小桶一起來見證一下吧!
見證奇跡
親愛的智慧星們,現(xiàn)在我們位于荷蘭東部,連接埃德和瓦赫寧的一條公路上。夜幕剛剛降臨,在預(yù)定的七點鐘,公路邊護(hù)欄上的路燈“刷”地一下全亮了。我和在場的所有工作人員興奮地跳了起來!與此同時,對講機里傳來聲音:“‘電花園成功啟動,再重復(fù)一遍,‘電花園成功啟動!”所有人激動不已,哈哈,植物電池的應(yīng)用大獲成功啦!
“秘密基地”
他們是怎樣辦到的呢?小桶很好奇這個問題,便央求現(xiàn)場的弗雷德里克研究員帶我去看看他們的“秘密基地”。弗雷德里克欣然同意,然后帶著我走了一段兒就停了下來。在路燈的照射下,我看到路邊有一大片茂盛的水生植物,僅此而已,這就是基地的全部?
看著我疑惑的神情,弗雷德里克給了我一個手電筒,讓我看看植物下方。我貓著腰仔細(xì)查看才發(fā)現(xiàn),茂密的水生植物之間竟然拉著電線和電極,而電線則被引向公路。弗雷德里克告訴我,在這片100平方米的花壇里,一共有400個植物電池,真正的功臣就是它們,是它們給了路燈電力!而“電花園”也一樣,那里也有400個植物電池,能夠給300個發(fā)光二極管供電,從而讓整個花園都亮起來!
可再生電源
哎,小桶這會兒真是懊悔當(dāng)年沒有好好學(xué)習(xí),所以現(xiàn)在對于植物電池這件事情是一點都摸不著頭腦,真搞不懂植物是怎么產(chǎn)生電流的?微生物燃料電池和普通的燃料電池又有什么區(qū)別呢?
弗雷德里克研究員不得不給我惡補一下物理知識。原來,普通燃料電池內(nèi)部是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,利用的是氫的氧化作用。而微生物燃料電池,利用的則是微生物(細(xì)菌)的自然化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電流。簡單來說,就是植物在進(jìn)行光合作用生長的過程中,會產(chǎn)生超過其自身需要的更多的糖,這些多余的糖會被周邊土壤回收和分解,釋放出質(zhì)子和電子。研究人員將電極放置入土壤,從中捕獲電子發(fā)電,依靠植物的不斷生長產(chǎn)生持續(xù)的電力。
那具體是怎樣操作的呢?弗雷德里克解釋說,他們首先是在溫室中栽培這些植物,然后把它們移植到60多平方厘米、裝有電極的塑料容器中,然后放到現(xiàn)場去。
發(fā)展前景
邊走邊聊,我們已經(jīng)來到了史上第一個“電花園”。真不可思議,花園小道一邊是茂盛生長的水生植物,一邊是整齊排列的發(fā)著橘黃色夢幻光線的LED燈,將整個公園都襯托得如童話王國一般。
當(dāng)我問到微生物燃料電池的發(fā)展前景時,弗雷德里克介紹,這項技術(shù)的最大優(yōu)勢就是它是綠色可再生能源,可以說是取之不盡用之不竭,直到植物生命終結(jié)。但劣勢是,微生物燃料電池的產(chǎn)出比較小,1平方米只有0.2瓦的功率,只能支持一個LED燈泡。難怪我們剛剛看到電池之間要相連,就是要產(chǎn)生足夠電流的原因呀!
弗雷德里克非常樂觀,因為他們已經(jīng)在嘗試用其他植物、細(xì)菌和電極材料來增加微生物燃料電池的產(chǎn)出。很快,它將廣泛應(yīng)用于LED燈、無線熱點、手機充電器等,而大面積的“電花園”可以種到屋頂上去,這樣既能為辦公大樓提供額外電力,還可以發(fā)揮屋頂植物的功能,那就是隔熱、儲水和美化。
更遠(yuǎn)一點的目標(biāo),就是在潮濕的自然地帶大范圍生產(chǎn)綠色能源,譬如稻田、紅樹林、泥炭沼澤,這樣一來,這一新的清潔能源就能給電力匱乏地區(qū)的人們帶來福音了!