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背靠大树好充电植物充电宝让供电变得简单

人民网 2017-09-21 17:08:56

在现代文明社会中,电已经成为不可缺少的重要能源。人类可以通过水能、风能等多种方式获取电能,但很少有人知道,植物中也蕴含着微弱的电能,将这些微弱的电能积攒起来也可以发挥出不小的作用。那么,如何实现植物供电?植物供电相比传统供电方式有何优势?


植物充电宝(图片来源:光明网)

北京林业大学工学院研究生李伟林在其导师的带领下发明了植物充电宝。该成果在日前举行的第九届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛中获得了一等奖。《北京晚报》介绍,这个植物充电宝的主体如同一个饼干盒,打开后里面是密布的20个电容以及电路板、导线。充电宝的另一端连接的是一条黑色的“腰带”,“腰带”上面“扎”着20枚螺丝钉,把“腰带”绑在树上后将钉子钉进树干,就可以进行电路连接,经过升压存储后的植物电的电压范围为3.6伏至5伏,这个电压已经可以向大部分传感器设备提供电力。此外,植物充电宝主要研究的是树木与土壤间微电能的采集存储技术,该技术可以采集并升压存储树木内部液流与周围土壤之间产生的微弱生物能量——植物电能,为布设在人迹罕至、环境艰苦的野外地区的无线传感器网络等设备供电,是环境能量研究中的一种新自供电方法。

据光明网报道,树种、温度、湿度、天气、电极材质等都会影响到电势差的大小,同一树种在不同季节的电势差也会出现显著变化。以美国梧桐为例,冬季电容存储300毫伏电压需要18天,而夏季只需要8天。但无论什么样的环境,只要植物正常生长,保持新陈代谢活动,植物电能就会一直存在。植物供电相比传统供电方式和其他环境能量供电方式具有较大优势,在实际应用中,无线传感器网络等设备大多采用电池供电,而植物电能供电可以让设备无需更换电池,且与太阳能、风能等供电方式相比,植物供电可降低80%到90%的成本,受天气影响也较小。

除了北京林业大学的学生做出的植物充电宝以外,还有哪些植物发电的案例呢?据《科技日报》报道,荷兰研究人员研发出了一种新技术,将植物中的电能用于点亮城市中的LED街灯。该技术从土壤中捕获电子,依靠植物的持续成长过程产生电能,很适合应用在城市建筑物和房屋屋顶。(孔睿)

本文由中国科学传播研究所副研究员卜勇进行科学性把关,专家目前主要研究领域为健康、环保、水利、节能、气象、人工智能、脑科学与认知科学等。

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