在現代文明社會中,電已經成為不可缺少的重要能源。人類可以通過水能、風能等多種方式獲取電能,但很少有人知道,植物中也蘊含著微弱的電能,將這些微弱的電能積攢起來也可以發(fā)揮出不小的作用。那么,如何實現植物供電?植物供電相比傳統(tǒng)供電方式有何優(yōu)勢?
北京林業(yè)大學工學院研究生李偉林在其導師的帶領下發(fā)明了植物充電寶。該成果在日前舉行的第九屆“挑戰(zhàn)杯”首都大學生課外學術科技作品競賽中獲得了一等獎。這個植物充電寶的主體如同一個餅干盒,打開后里面是密布的20個電容以及電路板、導線。充電寶的另一端連接的是一條黑色的“腰帶”,“腰帶”上面“扎”著20枚螺絲釘,把“腰帶”綁在樹上后將釘子釘進樹干,就可以進行電路連接,經過升壓存儲后的植物電的電壓范圍為3.6伏至5伏,這個電壓已經可以向大部分傳感器設備提供電力。此外,植物充電寶主要研究的是樹木與土壤間微電能的采集存儲技術,該技術可以采集并升壓存儲樹木內部液流與周圍土壤之間產生的微弱生物能量——植物電能,為布設在人跡罕至、環(huán)境艱苦的野外地區(qū)的無線傳感器網絡等設備供電,是環(huán)境能量研究中的一種新自供電方法。
據報道,樹種、溫度、濕度、天氣、電極材質等都會影響到電勢差的大小,同一樹種在不同季節(jié)的電勢差也會出現顯著變化。以美國梧桐為例,冬季電容存儲300毫伏電壓需要18天,而夏季只需要8天。但無論什么樣的環(huán)境,只要植物正常生長,保持新陳代謝活動,植物電能就會一直存在。植物供電相比傳統(tǒng)供電方式和其他環(huán)境能量供電方式具有較大優(yōu)勢,在實際應用中,無線傳感器網絡等設備大多采用電池供電,而植物電能供電可以讓設備無需更換電池,且與太陽能、風能等供電方式相比,植物供電可降低80%到90%的成本,受天氣影響也較小。
除了北京林業(yè)大學的學生做出的植物充電寶以外,還有哪些植物發(fā)電的案例呢?據報道,荷蘭研究人員研發(fā)出了一種新技術,將植物中的電能用于點亮城市中的LED街燈。該技術從土壤中捕獲電子,依靠植物的持續(xù)成長過程產生電能,很適合應用在城市建筑物和房屋屋頂。
來源:人民網