由荷蘭瓦赫寧根大學研究人員成立的一家Plant-e公司研發出一種新技術，可從生長的植物中不斷獲取電力，在夜晚點亮城市的LED街燈。目前該技術已在當地兩個地方啟用。

這項利用植物發電的技術項目很適合應用在城市建筑物和房屋的屋頂。據介紹，新技術基于自然的過程，從土壤中捕獲電子，依靠植物的持續成長過程產生電力。該方法使用過程中不會損傷植物，僅需光、二氧化碳和水。當植物生長時，它們會產生比其自身需要更多的糖，這些多余的糖會被周邊土壤回收和分解，釋放出質子和電子。研究人員則將電極放置入土壤，從中捕獲電子發電。

據報道，日前海姆拉格市300多個LED燈完全由Plant-e公司稱為“星空”的項目點亮。并且，植物電源也被用于該公司在荷蘭瓦赫寧根的總部。這兩個項目都使用到本地水生植物。

Plant-e公司的新技術裝備已經可以用于現有的稻田，而各類濕地更為適用。工程師可在濕地水平面以下放置管道，像泥炭沼澤、紅樹林、稻田或三角洲等均可如法炮制，進行發電。

Plant-e公司于2009年由荷蘭瓦赫寧根大學的大衛·斯特里克和馬基林·海爾德成立，是一家開發潛在能源的公司，主要是做植物發電項目。

Plant-e公司的終極目標是將該項目發展到世界各地。Plant-e公司創立者稱：“希望總有一天，這項技術能夠為貧困地區提供電力，而那里有著豐富的植物世界，如水稻或附近的濕地。如果能夠計算出如何以低成本的方式運作，將意味著這一新的清潔能源給電力匱乏地區的人帶來福音，估計惠及占世界人口的近25%。”

解析“植物發電”技術

我們都知道，太陽能電池是利用陽光來發電，而植物也是用陽光來為自己的生長提供能量。目前，制約太陽能發電規模的重要因素是太陽能電池板成本太高。那么，有沒有可能舍棄掉昂貴的電池板，而利用廉價的植物來作為太陽能發電的載體?那就是利用植物來發電。

植物利用太陽能發電的原理

植物進行光合作用時，葉綠素不但能把水分解為氫和氧，而且還能把氫分解為帶電荷的氫離子和帶負電荷的電子。此時，植物體內會有電流產生，然后白白地消耗掉了。如果用人工的方法控制這個產生電流的過程，就可以積累植物中的電量，為人們提供生活和工業所需的用電。

幾年前，為了驗證植物葉綠素發電的可行性，日本科學家進行了一個特別的實驗。研究人員把從菠菜葉內提取的葉綠素與卵磷脂混合，涂在透明的氧化錫結晶片上，用它作為正極安置在“透明電池”中，當它被太陽光照射時，就會產生電流。研究表明，用葉綠素制造的電池能把太陽能的30%轉換成電能，而現有的多數太陽能電池板僅能把10%～20%的太陽能轉變為電能。因此，研究人員認為利用植物進行太陽能發電應該比太陽能電池板發電的潛力更大。

活生生的生物光伏電池

研究人員把利用植物進行太陽能發電的方式稱作“生物光伏發電”，用這種方法制成的電池為“生物光伏電池”。然而，日本研究人員制造的生物光伏電池有一個很大的缺陷，那就是不能持久發電，因為用于制造電池的葉綠素與卵磷脂都是從植物中提取出來的大分子有機物，離開植物的生存環境后很容易分解而失去吸收太陽能的功效。

于是，英國劍橋大學的研究人員改進了日本研究人員的發電技術。他們認為利用活生生的植物也可以發電，并開發出不少活的“生物光伏電池”。比如，研究人員在一些植物盆栽中設置一些電極，就可以及時搜集植物在進行光合作用時產生的電量。根據目前進行的實驗，一盆直徑1米的蕨類植物可以產生100瓦的電力，在陽光燦爛的日子一天可以產生將近1度電。蕨類植物對生長所需的土壤肥力要求不高，管理起來十分方便，生長也很迅速，比較適合用作發電。

主要用雜草和樹木發電

除了蕨類植物外，研究人員更看好的是各種藻類植物，因為藻類生長和擴張都很迅速，對環境的要求更低，各種水質的水域都可以生長藻類，陰暗潮濕的地方也可以生長藻類。除了藻類外，更加原始的苔蘚類植物也是研究人員即將利用的對象。當然，植物資源最豐富的森林是研究人員所認為的“生物光伏”電能寶庫。他們已經設計了一種電能桿，準備從森林中的樹木中搜集電能。

我們知道，世界上的能量是守恒的。如果把植物光合作用的能量用于發電，必然會影響植物的生長。因此，在未來將主要用雜草和樹木來發電，不會用糧食作物、蔬菜和果樹來發電。和傳統的太陽能發電一樣，“生物光伏”發電也面臨著儲能的問題。也就是說，有陽光照射的時候，電能會源源不斷地產生并需要及時消耗，而在夜晚沒有陽光的時候則不會產生電能，需要用一些儲電設備來解決這個問題。

盡管利用植物進行太陽能發電的技術剛剛起步，研究人員卻對它的前景十分看好。植物發電不但效率高，而且十分便捷，可以當地發電當地使用，不需要復雜的電網進行遠程輸電，尤其適合偏僻地區和災區。劍橋大學的研究人員甚至認為，在鄉村和旅游度假區，生物光伏電池將有可能逐步取代同樣是剛剛起步的太陽能電池;在城市，居民可以利用陽臺上、庭院中和家里的各種盆栽植物來發電，為家庭的電器提供電能。

植物發電廠前景看好

太陽提供的熱能是地球上最豐富的能量來源，但是目前僅有一小部分的太陽輻射被轉換為有用的能量。 為解決這個問題，美國佐治亞大學的研究者們從大自然中獲得靈感，目前正在研究一種可以通過使用植物發電的新技術。

“獲得清潔能源是本世紀人類的需要。”佐治亞大學助理教授拉瑪沙米在《能源與環境科學學報》上發表相關文章表示：“這種方法有一天可能將改變我們的能力，即可使用以植物為基礎的系統，利用陽光產生清潔的電力。”

植物是使用太陽能發電無可爭議的冠軍。經過數十億年的進化，它們中的大部分在工作時能達到接近100%的量子效率，這意味著植物能捕獲陽光中的每一個光子，從而產生數量相等的電子。甚至這一部分電子轉變為電能后，還將改善太陽能電池板的效率。目前，電池板的運行通常在12%至17%之間。

在光合作用中，植物利用陽光把水分解成氫和氧原子，再產生電子。這些新釋放的電子幫助制造糖分，植物利用這些糖分支持自己的生長和繁殖。

同時也是佐治亞大學納米科學與工程中心成員的拉瑪沙米說：“我們已經開發出一種中斷光合作用，在植物制造糖分之前捕捉電子的新方法。”

拉瑪沙米的技術涉及這一種在植物細胞中分離出的、被稱為類囊體的結構，它負責捕獲和存儲太陽能。研究人員利用包含在類囊體中的蛋白，阻斷電子流的通道。

這些修改后的類囊體，被固定在一個專門設計的、只有人頭發直徑五萬分之一的圓柱形碳納米管中。這種碳納米管作為導電體，可以從植物中捕獲電子并通過導線發送。

在小規模的試驗中，這種做法產生的最大電流密度比其他類似實驗的結果大兩個數量級。但拉瑪沙米也指出，在該技術能夠達到商業化前還有很多工作要做，他和他的合作者正在致力于提高技術的穩定性。

拉瑪沙米說：“在短期內，該技術可以用于只需要較少功率就能運行的遠程傳感器，或者其他便攜式電子設備。如果我們能通過基因工程技術提高植物光合作用的穩定性，我非常希望這項新技術能在將來的競爭中取代傳統的太陽能電池板。”