一群用植物发电的科学家

杨思敏

植物点亮城市。

近年来，世界各国能源低碳化发展趋势明显，水能、风能、太阳能、潮汐能……现代科技已经成功地利用多种清洁能源代替化石能源发电。不仅仅止步于此，来自荷兰瓦格宁根大学环境技术系的科学家们更是把目光投向了植物—利用它们代谢过程中能量转换的过程来“发电”。这个科幻小说般的情节，他们用近10年的时间向世界证明了其可行性。

土壤中的微生物在植物发电的过程中起到了关键的作用。当植物进行光合作用时，产生的有机物会通过植物的根系分泌到土壤环境里。一方面，伴随著生长，植物产生自身生长所需要的糖分，另一方面，多余的量则被土壤中特定的微生物分解，释放质子和电子。人工放置的电极在固定位置持续引导，电流就产生了。整个过程中，植物的光合为“产电”微生物发电提供了基本养料，人工的外电路负责收取电能，植物依然能够维持生长的态势而不被破坏，整个过程洁净并且可持续发展。

植物发电的原理虽然不难，但要把它从实验室搬到现实生活中去，研究人员还是克服了很多技术难题，包括稳定电能质量、寻找合适的植物生长系统、降低电极材料成本等。植物发电产生的功率虽小，但它却可以一天24小时不间断产电。充分利用这一特性，研究人员使用外接电容器收集电流的方式来供电，即先把储存的微小电能积攒起来，随后利用规模化的电路元器件转换为相对高的功率输出。在植物发电这一先行的理论中，引进电容器为植物发电从实验室走向日常生活铺平了道路。

这项研究始于2009年，由瓦格宁根大学的学者大卫·斯特里克（David Strik）先生和马基林·海尔德（Marjolein Helder）女士带领。植物发电项目还在瓦格宁根大学的资助下组建了一个小型创业公司—Plant-e，旨在开发以植物发电为主的潜在新型清洁能源发电模式。

2015年，Plant-e的植物发电技术已经可以利用白天植物产生的电能在夜晚点亮城市的LED街灯。一度瓦格宁根市的300多个LED灯完全由植物们点亮。除此以外，Plant-e还研发了可以储蓄电能的“植物电源”，并将其运用于公司的日常运行中。

今天，在植物发电的基础上Plant-e衍生出了多种产品。比如用于教学和创意家居的植物灯，可以附着在室外屋顶或建筑物墙壁上的发电植物墙，以及大型的、便于实际应用的绿植供电系统。发电技术装备也深入到现有的稻田和各类湿地中，工程师们可以在湿地水面以下放置管道，应用范围愈发广阔，目前已经推广至荷兰的11个城市。

植物发电被业界称为推动能源与环保的一项里程碑式的新技术。团队的研究者们不仅热衷于探索可再生能源，并且希望可再生能源能被每一个人利用。Plant-e的终极目标是将植物发电技术发展到世界各地，特别是电力匮乏的地区。“如果贫困地区有着丰富的植被资源，我们只要计算出如何以低成本的方式运作，这一新的清洁能源一定会给电力匮乏地区的人们带来福音，估计惠及世界人口的近25%。”创立者海尔德说，“这是自然对人类的馈赠。”endprint