Kasvit ja aurinkokennot jakavat valon

Cambridgen yliopiston tutkijat ja paikalliset ekoyritykset ovat rakentaneet prototyypin ”vihreästä bussipysäkistä”, joka tuottaa sähköä omaan valaistuskäyttöön.

Rakennuksen läpikuultavat aurinkopaneelit tuottavat sähköä auringon spektrin sinisestä ja vihreästä säteilystä. Sen takana olevat kasvit hyödyntävät säteilyn punaista spektriä. Sitä tarvitaan yhteyttämiseen ja samalla vältetään paahtavan UV-valon vaikutus.

"Ihannetapauksessa aurinkopaneelit tuottavat energiaa päivällä ja biologinen järjestelmä yöllä. Tällainen yhdistelmä puutarhataloutta ja aurinkokennojen energiaa muodostaa tehokkaan ratkaisun ruoan ja resurssien puutteeseen yhä tiheämmin asuttu planeetalla," selvittää ideaa Joanna Slota-Newson aurinkokennot tuottaneesta Polysolar-yhtiöstä.

Läpikuultavat aurinkopaneelit voisivat olla esimerkiksi kasvihuoneseiniä, jotka tuottavat sähköenergiaa vaikkapa kastelupumpuille ja tarjoten samalla hallitun ympäristön parantaa satoa.

Kun kasvi fotosyntetisoi, auringosta tulevaa energiaa käytetään muuntamaan hiilidioksidi orgaanisiksi yhdisteiksi, joita kasvi tarvitsee kasvaakseen. Jotkut yhdisteistä - kuten hiilihydraatit, proteiinit ja lipidit - liuotetaan maahan, missä bakteerit hajottavat niitä, mikä puolestaan vapauttaa sivutuotteita, kuten elektroneja.

Kasvisähköseinät koostuvat taskuista, jotka sisältävät maa-ainesta ja useita kasveja. Taskujen tasaosan hiilikuituvuoraus toimii anodina ja etuosan hiili/katalyytti -levy katodina.

Elektroneja tuotettaessa syntyy myös protoneja. Kun anodi ja katodi on kytketty ulkoiseen piirin kautta toisiinsa, negatiiviset varaukset vaeltavat näiden kahden elektrodin välillä.

Samanaikaisesti protonit siirtyvät anodiselta alueelta katodille märkäjärjestelmän eli maaperän kautta. Katodin katalysaattori mahdollistaa elektronien, protonien ja ilmakehän hapen rekombinoitua ja muodostaa vettä, mikä täydentää piirin ja mahdollistaa sähkövirran synnyn ulkoisessa piirissä.