Planten produceren via fotosynthese allerlei verschillende organische materialen, waarvan een groot deel via de wortels in de grond terecht komt. Daar worden de stoffen afgebroken door bodembacteriën en bij dit proces komen elektronen vrij. Onderzoekers Marjolein Helder en David Strik van de Wageningen Universiteit ontdekten dat deze elektronen opgevangen kunnen worden.
Elektronen ‘vangen’
Marjolein Helder legt uit hoe het werkt: “Simpel gezegd gaat het erom dat we de elektronen in de grond ‘vangen’ om ze vervolgens te gebruiken als elektriciteit. Dit doen we met de zogenoemde Plant Microbiële Brandstofcel die de elektronen van de ene pool naar de andere laat stromen. En elektronen die door een draadje stromen zijn elektriciteit waarmee je bijvoorbeeld een lampje kunt laten branden.”
De onderzoekers zagen zoveel goede toepassingsmogelijkheden voor de brandstofcel, dat ze als spin-off van de universiteit het bedrijf Plant-e oprichtten, in september 2009. Nog lang niet alle mogelijkheden zijn duidelijk. Wat wordt de exacte prijs van de stroom? En welke planten zijn het meest geschikt? Op het dak van het NIOO-KNAW (Instituut voor Ecologie van de WUR) wordt in ieder geval sinds 2011 onderzoek gedaan naar een groen elektriciteitsdak.
Toepassingsmogelijkheden
De technologie kan in de toekomst op een willekeurig stuk grond met bestaande planten worden toegepast. De planten groeien gewoon door en kunnen dus ook nog voor andere doeleinden worden gebruikt. Bijvoorbeeld voor landbouwproducten.
Marjolein Helder ligt toe: “Tegen lage investeringskosten kan de grond worden uitgerust met Plant-e technologie die vervolgens tientallen jaren zijn werk kan blijven doen. Dit zou een aantrekkelijk verdienmodel moeten geven aan een landeigenaar, of dat nou een boer of natuurbeheerder is.”
De Plant-Microbiële Brandstofcel levert meer Watt per vierkante meter begroeiing op dan de vergisting van biomassa doet. De verwachting is dat dit nog verder kan groeien naar 3,2 Watt per vierkante meter groen. Een huishouden dat 2800 kWh per jaar gebruikt (een redelijk zuinig gezin) kan dan geheel van energie worden voorzien als er een ruimte van 100 m2 uitgerust is met Plant-Microbiële brandstofcellen.