Rwanda, kraj znany ze swojej bioróżnorodności i postępu ekologicznego, stał się miejscem przełomowych badań nad energetyką. Naukowcy z Rwanda Forestry Authority odkryli sposób na wykorzystanie drzew do produkcji czystej energii. Dzięki naturalnym procesom elektrochemicznym zachodzącym w korzeniach, niektóre gatunki mogą wytwarzać napięcie elektryczne, które można wykorzystać jako odnawialne źródło energii.
Czytaj też: Zielona energia ma się w Polsce świetnie. W ostatni weekend padł imponujący rekord
Biomasa była w dużej mierze ignorowana, pomimo jej potencjału zastąpienia konwencjonalnych paliw kopalnych jako wysokoenergetycznej alternatywy. Teraz naukowcy zidentyfikowali gatunki Senna siamea i Gliricidia sepium jako głównych kandydatów do wytwarzania energii elektrycznej.
Jak drzewa mogą generować prąd elektryczny?
Rwanda wyznaczyła sobie cel 100 proc. dostępu do energii elektrycznej do 2030 r., ale na obszarach wiejskich jest on nadal ograniczony. Aby temu zaradzić, naukowcy badają potencjał wytwarzania energii elektrycznej z biomasy roślin, oceniając potencjał energetyczny różnych gatunków drzew. I już są pierwsze efekty.
Czytaj też: Zwierzę czerpiące energię z fotosyntezy? Dzięki ostatniemu przełomowi to możliwe
Rolnicy w różnych regionach wskazywali preferowane rośliny na podstawie lokalnych warunków i potrzeb – i tak przebadano gatunki Cajanus cajan, Calliandra calothyrsus, Hagenia abyssinica i Senna spectabilis. Okazało się jednak, że do wytwarzania energii elektrycznej najbardziej nadają się Senna siamea i Gliricidia sepium.
Ale jak to właściwie działa? Proces opiera się na naturalnych reakcjach chemicznych zachodzących między mikroorganizmami w glebie a korzeniami drzew. W specyficznych okolicznościach korzenie wydzielają niewielkie ilości elektronów, które można gromadzić i konwertować na energię elektryczną. Specjalne elektrody umieszczane są w glebie wokół drzew, umożliwiając wyłapywanie elektronów i przesyłanie ich do specjalnych ogniw magazynujących energię. Choć ilość energii wytwarzanej przez jedno drzewo jest stosunkowo mała, zastosowanie takiej technologii w skali masowej mogłoby znacząco zmniejszyć zapotrzebowanie na paliwa kopalne.
Wstępne wyniki badań rwandyjskich naukowców wykazują, że niektóre gatunki drzew, szczególnie te występujące w Afryce, mogą dostarczać stosunkowo wysokie napięcie, wystarczające do zasilania małych urządzeń elektronicznych. Chociaż technologia jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju, jej dalszy rozwój może doprowadzić do stworzenia zielonych elektrowni zintegrowanych z krajobrazem miejskim. Wyzwaniem pozostaje jednak zwiększenie wydajności energetycznej i optymalizacja kosztów, aby uczynić ten proces skalowalnym i opłacalnym.
Energię generowaną przez drzewa można by wykorzystać w obszarach o ograniczonym dostępie do sieci energetycznej, takich jak odległe wioski. W przyszłości technologia ta może znaleźć zastosowanie również w rolnictwie, umożliwiając zasilanie czujników monitorujących stan gleby i roślin. Nie wyklucza się także jej użycia w zasilaniu awaryjnym małych urządzeń w warunkach miejskich.
W świecie zmagającym się z kryzysem klimatycznym, rosnącymi emisjami gazów cieplarnianych i problemami z dostępem do czystej energii, technologia ta wydaje się być obiecującą alternatywą. Wyjątkowe połączenie biologii i inżynierii może stać się odpowiedzią na potrzeby przyszłych pokoleń. Czy drzewa staną się nowym, naturalnym źródłem energii dla świata? Naukowcy z Rwandy nie mają wątpliwości, że to dopiero początek drogi do zielonej rewolucji.