Nederlandske Ermi van Oers vil belyse verden ved å utnytte fotosyntesen. Hun har utviklet en lampe som lyser ved hjelp av energi fra planter. I fremtiden håper hun byens gatelykter kan drives av trær, mens rismarker kan bli kraftverk.
– Vi lager en verden hvor planter blir en del av energisystemet, sier van Oers til Teknisk Ukeblad.
Hun er gründeren av Living Light, som bruker planter og mikrobielle brenselceller utviklet av Wageningen University og Plant-e til å produsere elektrisiteten som kreves for å drive lampens LED-lys.
- Solceller: Selv i den hardeste vinteren på lenge produserer solcellene nesten all strømmen skolen trenger (TU Ekstra)
Utnytter fotosyntesen
Planten lever i en glassvase delvis fylt med vann. Under fotosyntesen produserer planten glukose. En del av denne glukosen slippes ut via røttene. Her bryter anaerobe bakterier ned glukosen og gir fra seg protoner og elektroner.
Elektronene går inn i brenselcellen, via anoden til katoden. Anoden er anaerob og er koblet til den aerobe katoden via ledning. På ledningen er det montert LED-lys som lyser når elektronene passerer. Vel fremme ved katoden gjenforenes elektronene med protonene og oksygen, slik at vann dannes.
Van Oers har satt inn et batteri i kretsen som samler opp og lagrer elektronene før de går gjennom LED-lysene og til katoden. Lampen lades gjennom dagen, også når lyset er av. Teknologien produserer ikke særlig store mengder energi. Det tar omtrent én dag å produsere nok energi til å drive lampen en halv time.
– En vanlig, sunn plante produserer 0,1 milliwatt. Produksjonen avhenger av hvor godt man behandler planten, den kan produsere både mer og mindre, sier van Oers.
- Svenske skapte rabaler med leserbrev om solcelle-trøbbel: Her er utfordringene norske kunder møter på
Aktiveres ved berøring
Lampen har ikke noen tradisjonell av- og på-knapp. I stedet har den sensorer som kjenner når mennesket berører planten. Dette gjør at lampen slår seg på.
– Dette er en ny måte å generere energi, det fortjener en ny lysbryter, sier van Oers.
Lampen er utstyrt med flere LED-lys, men kun en lyser av gangen.
– Det skal skape en magisk opplevelse, hvor LED-lysene i samspill med planten skaper forskjellige skyggemønstre på veggen rundt planten, sier van Oers.
De første 50 plantene skal produseres i år. Til tross for en utsalgspris på 1.500 euro, har Living Light fått så mange forhåndbestillinger at van Oers ikke er bekymret for å brenne inne med lamper. Hun mener lampen vil fungere i svært mange år, bare man steller den.
Utvikler teknologien
Gründeren forteller at teknologien fortsatt er ny, og at både Living Light og Plant-e arbeider med forbedringer.
– Plant-e undersøker hvordan ulike materialer, former og andre forhold kan øke opptaket av elektroner. Per dags dato klarer ikke brenselcellen å fange opp alle elektronene, sier van Oers.
Roman Netzer, seniorforsker i Sintef Ocean, forsker på mikrobielle brenselceller, blant annet hvordan man kan få dem til å produsere hydrogen i stedet for elektrisitet.
Han mener teknologien har stort potensial, men at den fortsatt er umoden.
– Problemet er å få godt nok utbytte fra prosessen. Elektroner som dannes ved nedbryting av organisk materiale i bestemte type bakterier kan høstes ved hjelp av elektroder i en mikrobiell brenselcelle for å danne elektrisk strøm eller hydrogen, bekrefter han.
– I utgangpunktet kan prosessen være veldig effektiv, men i praksis har man ikke fått det til på grunn av en rekke tekniske og biologiske utfordringer. Jorden inneholder et stort antall forskjellige bakterietyper som gjerne vil spise sukkermolekyler (som glukose), men ikke alle kan overføre elektroner som dannes til en elektrode. Noen foretrekker å overføre elektroner til andre komponenter som kan finnes i jord, blant annet jern, sulfat eller nitrat. I tillegg dannes det fort biofilm på elektrodene, som reduserer elektrodeoverflatens tilgjengelighet, sier han.
Lager park med lys drevet av planter
Dersom det er oksygen til stede, konkurrerer aerobe bakterier med de anaerobe om å bryte ned glukosen.
– De aerobe bakteriene gir også fra seg elektroner, men her tar oksygenet opp elektronene og resultatet blir vann. Med andre ord må brenselcellene operere i oksygenfrie områder dersom de skal være effektive. Eksempler på dette er i slam og sediment, sier Netzer.
Van Oers sier at lampen kan fungere med alle planter som lever i våtmark.
– En kaktus vil for eksempel ikke fungere, sier hun.
I dag bruker hun sløraspargus (Asparagus setaceus) og dvergfjærpalme (Chamaedorea elegans), men det er usikkert om disse plantene vil bli brukt i den første produksjonen.
I tillegg til lampen, jobber Van Oers med en lysutstilling i en park i Rotterdam, basert på samme teknologi. Lokale myndigheter er med på planen, og van Oers håper å få opp utstillingen i år.
– Det skal bli en interaktiv opplevelse med lys som blinker etter hvert som folk går igjennom. Vi trenger mange kilder når vi går over til fornybar energi. Planter kan være en av disse, sier van Oers.
- Fornybart (Ekstra): Off grid-løsninger og energilagring kan gi hele verden fornybar energi
