Wie man Strom aus lebenden Pflanzen erzeugt

Plant-e gehört zum Weltwirtschaftsforum 2015 zu den Technologiepionieren. Das Unternehmen entwickelt eine Technologie, die aus lebenden Pflanzen Strom erzeugt, ohne diese zu beschädigen. Es eignet sich besonders für feuchte Gebiete wie Reisfelder und könnte abgelegene Gemeinden mit sauberem Strom versorgen. Nanda Schrama, Chief Marketing Officer, erläutert das Potenzial.

Wie kann man aus lebenden Pflanzen Strom erzeugen?

Vereinfacht ausgedrückt sind Elektronen ein Abfallprodukt von Bakterien, die rund um die Pflanzenwurzeln leben – Pflanzen scheiden organisches Material in den Boden aus, das von Bakterien abgebaut wird. Beim Zerfall werden Elektronen freigesetzt. Es ist möglich, sie mit inerten Elektroden zu ernten und in Strom umzuwandeln, ohne das Wachstum der Pflanze in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen.

Das Prinzip mag einfach klingen, aber die Herausforderung besteht natürlich darin, sinnvolle Mengen an Strom kostengünstig zu erzeugen. Meine Kollegen Marjolein Helder und David Strik arbeiteten an der Universität Wageningen in den Niederlanden an der Entwicklung dieser Technologie, basierend auf den Ideen von Assistenzprofessor Bert Hamelers. Plant-e ist ein Ergebnis dieser Forschung.

Was sind die aktuellen Fähigkeiten der Technologie?

Unser erstes kommerzielles Produkt ist ein modulares System, bestehend aus 100 Quadratmetern Installationen mit jeweils 400 Einzelmodulen, die mit unserer Technologie und unseren Anlagen ausgestattet sind. Seit November letzten Jahres sind die ersten beiden dieser Systeme in den Niederlanden in Betrieb, die beide die Außenbeleuchtung mit Strom versorgen. Sie können auch für andere kleine bis mittlere Anwendungen wie WLAN oder das Aufladen von Mobiltelefonen verwendet oder in ein Gründach integriert werden, um Strom für ein Gebäude zu erzeugen und es zu isolieren.

Es gibt Grenzen, wie weit man diese Art von modularem System realistisch skalieren kann, also entwickeln wir auch ein röhrenförmiges System – die Ambition ist, dass wir in der Lage sein werden, große Mengen an Strom aus feuchten Gebieten wie Torfland, Mangroven, Reisfeldern und Deltas zu erzeugen. Wir hoffen, bald mit groß angelegten Tests beginnen zu können und in zwei oder drei Jahren ein marktreifes Produkt zu haben.

 

Wie tief muss das Rohrsystem eingebaut werden? Müsste dafür der Boden umgegraben werden?

Es ist nicht notwendig, die Oberfläche zu graben oder die bereits wachsenden Pflanzen zu stören, da wir die vorhandene Technologie nutzen können, um die Tunnel für das röhrenförmige System nicht-invasiv herzustellen. Was die Tiefe betrifft, so müssen sich die Elektroden im Wurzelsystem der Pflanzen befinden, um die Elektronen zu ernten, was bedeutet, dass sie zwischen etwa fünf und 30 Zentimetern liegen.

Wir gehen davon aus, dass die optimale Tiefe durch groß angelegte Tests klarer wird, da sich der Sauerstoffgehalt im Boden mit der Tiefe ändert und die Funktionsweise des Systems beeinflusst. Der Sauerstoffgehalt ist auch der Grund, warum das System in Feuchtgebieten besser funktionieren wird, obwohl die Tests uns mehr darüber sagen werden, ob es nur in Feuchtgebieten funktionieren wird oder ob es auch machbar sein wird, Anwendungen in trockeneren Gebieten in Betracht zu ziehen.

Wie kostengünstig ist das System jetzt? Können Sie hoffen, preislich mit anderen erneuerbaren Energien konkurrieren zu können?

Wir sind noch nicht in der Lage, preislich mit Wind- und Solarenergie zu konkurrieren, obwohl das natürlich die Absicht ist, wenn wir daran arbeiten, die Effizienz der Technologie selbst zu steigern. Und viel Spielraum für Einsparungen wird sich durch eine größere Skalierung ergeben.

Im Labor erzeugen wir derzeit etwa ein Watt pro Quadratmeter, und wir glauben, dass es möglich ist, das auf etwa drei Watt zu bringen. Zum Vergleich: Bei drei Watt pro Quadratmeter würde man im Prinzip etwa 125 Quadratmeter geeignetes Land benötigen, um ein durchschnittliches Einfamilienhaus in den Niederlanden mit Strom zu versorgen.

Sind die Kosten hauptsächlich im Voraus oder muss das System viel gewartet werden?

Der Großteil der Kosten entfällt in der Tat auf die Installation. Sobald die Rohre unter der Erde installiert sind, sehen wir keinen Grund, warum sie nicht in der Lage sein sollten, über Hunderte von Jahren Strom zu erzeugen – alle Teile, die möglicherweise ausgetauscht werden müssen, befinden sich über der Erde.

Wie haben Sie Ihre bisherige Arbeit finanziert?

Wir sind so weit, was Subventionen und Auszeichnungen angeht. Wir haben mit Investoren gesprochen, aber noch nicht die richtige Lösung gefunden, da wir sehr daran interessiert sind, die Entwicklung der Technologie auf die Bereiche zu konzentrieren, von denen wir glauben, dass sie weltweit am meisten Gutes bewirken kann – und zumindest in unserem Fall ist das nicht unbedingt der schnellste Weg zum Gewinn.

Die Entscheidung über den richtigen Finanzierungsweg kann für ein Unternehmen, das versucht, radikal neue Technologien mit sozialem Fokus zu entwickeln, eine Herausforderung sein. Die Anerkennung, als Technologiepionier ausgezeichnet zu werden, ist eine willkommene Bestätigung für das, was wir zu erreichen versuchen.

Wenn Sie 10 oder 20 Jahre in die Zukunft denken, was ist der Traum für diese Technologie?

Der Traum ist, dass wir weltweit sauberen Strom in jedem geeigneten Feuchtgebiet oder Feuchtgebiet erzeugen – einschließlich Reisfeldern, Mangroven und Salzwiesen, was uns in einige der entlegensten und ärmsten Teile der Welt führt. Wir glauben, dass die Technologie in diesen netzfernen Gemeinden das Leben der Menschen wirklich verändern kann.

Alle Details zu allen Technology Pioneers 2015 finden Sie hier.

Autor: Nanda Schrama ist Chief Marketing Officer von Plant-e, einem Technologiepionier des Weltwirtschaftsforums

Bild: Der Fluss Alto Madre de Dios, Teil des Biosphärenreservats Manu, ist von Perus südlicher Amazonasregion Madre de Dios aus zu sehen, 15. Juli 2014. REUTERS/Enrique Castro-Mendivil

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source : So erzeugen Sie Strom aus lebenden Pflanzen | Weltwirtschaftsforum (weforum.org)