Növények termelik majd az elektromos áramot?

Az alternatív energiák felhasználása mellett a kutatók olyan energiahordozókat keresnek, melyekből a környezet károsítása nélkül nyerhető energia.

A Plan-e nevű holland cég már 2007-ben szabadalmaztatott egy olyan eljárást, melynek segítségével az élő növényekből, azok károsítása nélkül lehet elektromosságot nyerni.

A folyamat lényegében a fotoszintézisre épül, ennek során a növények cukrot is állítanak elő, melynek csak egy részét használják fel a növekedésükhöz, maradék része a talajba jut, ahol mikroorganizmusok kezdik el a lebontását, növelve a talaj tápanyagtartalmát és még „szabad elektronok" is keletkeznek (technikailag elektromos potenciálkülönbség hatására meginduló elektronáramlásról van szó). 

Ezeket az elektronokat diódák segítségével ki lehet nyerni, így egy zöldtető nem csak arra lehet alkalmas, hogy a város levegőjét javítsa és szebb látványt nyújtson, hanem az alatta lévő lakás áramellátásába is besegíthet.

A módszer hatékonyságáról és a jövőbeli kilátásokról Böddi Béla professzort, az ELTE Növényszervezettani Tanszék tanszékvezetőjét kérdeztük. „Az igaz, hogy a fotoszintézis során cukrok is keletkeznek, de az egész növény összes szerves anyaga ezekből a cukrokból keletkezik, a növényi anyagcsere során. A növények közvetlenül is kiválasztanak ugyan szerves anyagokat a talajbna (ilyen anyagok miatt lehetséges, hogy pl. bizonyos növények szeretnek együtt, közösségben élni, mások nem - ez a pozitív illetve a negatív allelopátia), de ennek inkább szabályozó szerepe van. 

Mennyiségét tekintve sokkal jelentősebb az elpusztuló növényi részek bakteriális és gombák által történő lebontása. Ez jelentheti pl. a gyökerek, gyökérszőrök pusztulását. Az így keletkezett vegyületeket a lebontó szervezetek továbbhasznosítják, amíg a végtermék széndioxid és hő lesz. A baktériumok azzal, hogy oxidálják a tápanyagukat, önmaguk redukáltsági szintjét növelik, így építik fel a saját molekuláikat is.

A keletkező elektromos potenciálkülönbség hatására meginduló elektronáramlás azonnali reakciókat váltana ki a talaj vegyületei között vagy redukálna bizonyos vegyületeket. Elektronvezetéssel járó folyamatok az élőlényekben, így a talajbaktériumokban is végbemennek és a baktériumok is működtetnek elektrontranszport láncokat, ezek segítségével szintetizálják ők is az ATP-t (energiát). Az elektrontranszportjuk viszont csak az aerob baktériumok esetén használ akceptorként (az anyagba beépült idegen atom, mely az elektronokat felveszi) oxigént, ami az elektron felvétele után azonnal protont is felvesz, és így lesz víz a végtermékük. 

Vannak viszont olyan baktériumok, amelyek nem az oxigént, hanem más elektron akceptort használnak. Ha modellkísérletekben ezeket diódákkal kötik össze, ki lehet mutatni elektromos áramot, de ennek az energiának a mennyisége jelenleg inkább csak elméleti, hiszen a rendszer kiépítése az elektródák folyamatos pótlása költséges lehet, különösen, ha ipari méretekben gondolkodunk" - mondta el a professzor.

A folyamat leírását tartalmazó egyik tanulmányban leírtak szerint, egy hektáron 330 W energia állítható elő ezzel a módszerrel, ami igencsak kevés, nem is beszélve arról, hogy mennyi leásott dióda szükséges. Az elképzelés tehát jó, de a gyakorlatban is használható kivitelezésig még sokat kell dolgozni.

Forrás: National Geographic