点一盏植物电灯
2016-06-24王媛
王媛
嘿,这是魔法,还是科幻电影中的场景?让植物为公路上的路灯供电?甚至还要制造一个“电花园”?孤陋寡闻了吧,听说科学家们早就能把植物自然产生的电流转化成能源了,而他们现在要做的就是走出实验室,将“植物电池”(植物型微生物燃料电池)应用在生活中!他们能成功吗?快和小桶一起来见证一下吧!
见证奇迹
亲爱的智慧星们,现在我们位于荷兰东部,连接埃德和瓦赫宁的一条公路上。夜幕刚刚降临,在预定的七点钟,公路边护栏上的路灯“刷”地一下全亮了。我和在场的所有工作人员兴奋地跳了起来!与此同时,对讲机里传来声音:“‘电花园成功启动,再重复一遍,‘电花园成功启动!”所有人激动不已,哈哈,植物电池的应用大获成功啦!
“秘密基地”
他们是怎样办到的呢?小桶很好奇这个问题,便央求现场的弗雷德里克研究员带我去看看他们的“秘密基地”。弗雷德里克欣然同意,然后带着我走了一段儿就停了下来。在路灯的照射下,我看到路边有一大片茂盛的水生植物,仅此而已,这就是基地的全部?
看着我疑惑的神情,弗雷德里克给了我一个手电筒,让我看看植物下方。我猫着腰仔细查看才发现,茂密的水生植物之间竟然拉着电线和电极,而电线则被引向公路。弗雷德里克告诉我,在这片100平方米的花坛里,一共有400个植物电池,真正的功臣就是它们,是它们给了路灯电力!而“电花园”也一样,那里也有400个植物电池,能够给300个发光二极管供电,从而让整个花园都亮起来!
可再生电源
哎,小桶这会儿真是懊悔当年没有好好学习,所以现在对于植物电池这件事情是一点都摸不着头脑,真搞不懂植物是怎么产生电流的?微生物燃料电池和普通的燃料电池又有什么区别呢?
弗雷德里克研究员不得不给我恶补一下物理知识。原来,普通燃料电池内部是由化学反应产生电流,利用的是氢的氧化作用。而微生物燃料电池,利用的则是微生物(细菌)的自然化学反应来产生电流。简单来说,就是植物在进行光合作用生长的过程中,会产生超过其自身需要的更多的糖,这些多余的糖会被周边土壤回收和分解,释放出质子和电子。研究人员将电极放置入土壤,从中捕获电子发电,依靠植物的不断生长产生持续的电力。
那具体是怎样操作的呢?弗雷德里克解释说,他们首先是在温室中栽培这些植物,然后把它们移植到60多平方厘米、装有电极的塑料容器中,然后放到现场去。
发展前景
边走边聊,我们已经来到了史上第一个“电花园”。真不可思议,花园小道一边是茂盛生长的水生植物,一边是整齐排列的发着橘黄色梦幻光线的LED灯,将整个公园都衬托得如童话王国一般。
当我问到微生物燃料电池的发展前景时,弗雷德里克介绍,这项技术的最大优势就是它是绿色可再生能源,可以说是取之不尽用之不竭,直到植物生命终结。但劣势是,微生物燃料电池的产出比较小,1平方米只有0.2瓦的功率,只能支持一个LED灯泡。难怪我们刚刚看到电池之间要相连,就是要产生足够电流的原因呀!
弗雷德里克非常乐观,因为他们已经在尝试用其他植物、细菌和电极材料来增加微生物燃料电池的产出。很快,它将广泛应用于LED灯、无线热点、手机充电器等,而大面积的“电花园”可以种到屋顶上去,这样既能为办公大楼提供额外电力,还可以发挥屋顶植物的功能,那就是隔热、储水和美化。
更远一点的目标,就是在潮湿的自然地带大范围生产绿色能源,譬如稻田、红树林、泥炭沼泽,这样一来,这一新的清洁能源就能给电力匮乏地区的人们带来福音了!