Các nhà khoa học Hà Lan đang nghiên cứu triển khai một hệ thống sản xuất điện từ các loại cây đang sống.
Nếu pin mặt trời dùng ánh mặt trời để phát điện thì các loài thực vật dùng ánh mặt trời để cung cấp năng lượng phục vụ sự sinh trưởng của chúng. Hiện nay pin mặt trời có giá thành quá cao và hiệu suất thấp, nói chung chỉ ở mức 12 đến 17%, vì vậy khó phát triển. Nhưng người ta có thể dùng thực vật sống để phát điện.
Các nhà khoa học Hà Lan đang nghiên cứu triển khai một hệ thống sản xuất điện từ các loại cây đang sống. Hiện nay công ty Plant-e có trụ sở tại Wageningen (phía đông Hà Lan) đã sử dụng điện năng lấy từ cây sống để nạp điện thoại di động, cấp điện cho các điểm phát Wi-Fi và thắp hơn 300 ngọn đèn LED chiếu sáng đường phố tại hai vùng ở Hà Lan. Tháng 11/2014, công ty đưa ra dự án “Starry Sky” thực thi tại một địa điểm gần Amsterdam và điện năng thực vật cũng được sử dụng tại gần trụ sở công ty.
Công ty Plant-e do tiến sĩ Marjolein Helder và Phó Giáo sư David Strik thành lập tháng 9/2009, là một đơn vị sinh ra từ Khoa Công nghệ môi trường Đại học Wageningen. Bà Helder làm CEO. David là cầu nối giữa các nghiên cứu ở nhà trường với công tác R&D ở công ty. Plant-e chuyên kinh doanh và hoàn thiện hệ thống điện thực vật trên cơ sở ý tưởng được đăng ký bản quyền năm 2007 của các nhà khoa học ở ĐH Wageningen.
Hệ thống này cho phép sản xuất ra điện nếu như cây trồng trên diện tích lớn và trong môi trường bão hòa nước, như đầm lầy, cánh đồng, thậm chí chậu cây, vườn cây. Điện năng lấy từ phần rễ cây ngâm trong nước có thể đủ dùng cho một gia đình.
Giám đốc Marjolein Helder giải thích: “Cây cối tạo ra năng lượng nhiều hơn mức nó cần. So với điện gió hoặc điện mặt trời thì hệ thống này có ưu điểm là hoạt động được kể cả trong đêm và khi không có gió”.
Bình thường, trong quá trình quang hợp, khi biến ánh mặt trời thành năng lượng, cây cối sẽ sản xuất ra chất hữu cơ. Cây sẽ hấp thụ chất này để sinh trưởng, nhưng một số chất đó không được cây sử dụng mà bị thải xuống đất thông qua rễ cây và sẽ bị vi sinh vật phân hủy. Quá trình phân hủy này sản xuất ra các electron. Dùng một điện cực carbon cắm xuống chỗ gần rễ cây sẽ tóm bắt được số electron này, rồi dùng dây dẫn đưa dòng electron – tức dòng điện ra, hình thành một chiếc pin hữu cơ để cấp điện.
Plant-e gần đây đã thí điểm tạo được hai hệ thống diện tích 100 mét vuông có mái che ở gần trụ sở công ty để chứng minh công nghệ của họ. Bước sau sẽ xây dựng một “nhà máy điện” ở vùng đầm lầy. Bà Helder nói hệ thống này sẽ hoạt động tốt với bất cứ loại thực vật nào sống trong nước, kể cả cỏ, lúa nước, và các loại cây ngập mặn. Bà dự định đầu năm 2015 sẽ thí nghiệm ở hiện trường, hy vọng năm 2017 có thể đưa ra thị trường. Trên trang web Plant-e có trình bày hệ thống đã tạo dựng xong.
Lượng điện do hệ thống thí điểm hiện có làm ra chỉ đủ để nạp điện thoại di động. Nhưng Helder nói sẽ nâng lên mức 28 kWH trên mỗi mét vuông mỗi năm. Như vậy một mảnh đất 120 mét vuông có mái che là đủ để cấp điện cho nhu cầu của một căn nhà loại vừa ở Hà Lan. Nói cách khác, có thể hy vọng bất cứ thôn xóm hẻo lánh nào cũng đều sẽ được cánh đồng của mình cung cấp đủ điện cho nhu cầu sinh hoạt. Thật là một viễn cảnh sáng sủa tươi đẹp ai cũng mơ ước.
Bà Jacqueline Cramer, giáo sư đại học Utrecht, nguyên Bộ trưởng Môi trường Hà Lan nói: “Hệ thống này hiện nay chỉ mới ở giai đoạn đầu, còn nhiều việc phải hoàn thiện, nhưng có tiềm năng rất lớn. Nếu hệ thống được hoàn thiện, chúng ta có thể nghĩ tới việc cung cấp điện cho các vùng xa xôi hẻo lánh hoặc thậm chí lắp đặt nó ở các đô thị và nông thôn để sản xuất năng lượng xanh”.
Nguồn: Tạp chí Tia Sáng