Project

Planten maken stroom

Zijn planten bruikbaar als energieleveranciers van de toekomst?

Experimenten hebben aangetoond dat planten kunnen dienen als bron voor schone en hernieuwbare energie. In het Europese project PlantPower onderzoeken wetenschappers of deze technologie geschikt is voor een grootschalige toepassing. Daarbij wordt gekeken naar de technische haalbaarheid en de economische rentabiliteit.

Wereldwijd zijn wetenschappers op zoek naar alternatieven voor fossiele brandstof. Plantaardig materiaal wordt al gebruikt als energiebron bij biovergisting. Nu blijken ook levende planten een bijdrage te kunnen leveren aan de energieproductie: In een plantmicrobiële brandstofcel produceren levende planten samen met micro-organismen direct elektriciteit. Dit levert schone en hernieuwbare energie op terwijl de plant gewoon blijft leven. De eerste praktijkproeven zijn veelbelovend. In projecten van de EU en Agentschap NL werken Europese en Nederlandse instituten, universiteiten en bedrijven samen om meer kennis te krijgen over deze technologie en haar toepassingen.

Plantmicrobiële brandstofcel

De plantmicrobiële brandstofcel, een vinding van Bert Hamelers van de Leerstoelgroep Milieutechnologie van Wageningen Universiteit, is voor het eerst beschreven 2008. De cel is gebaseerd op het volgende principe: Planten zetten met behulp van zonlicht CO2 om in organische verbindingen (fotosynthese). De ontstane verbindingen gebruikt de plant gedeeltelijk om zelf te groeien, het restant wordt uitgescheiden via de wortels. Micro-organismen die van nature voorkomen rond de wortels van planten, breken deze organische verbindingen in de grond af. Bij dit proces komen elektronen vrij. Deze elektronen kunnen worden opgevangen door een elektrode en zo gebruikt worden voor de productie van elektriciteit. Dit systeem is in staat om 24 uur per dag, zeven dagen per week groene stroom te leveren. De gelijkstroom die zo wordt geproduceerd, heeft een laag voltage (1V) en is daardoor niet gevaarlijk voor plant of dier.

Wageningse wetenschappers

De onderzoekers van PlantPower bestuderen onder andere de processen in de plant, de micro-organismen in de rhizosfeer (wortelzone), de energieverliezen die optreden en de meest geschikte materialen voor een plantmicrobiële brandstofcel. Wageningse wetenschappers hebben een prominente rol bij PlantPower. Bert Hamelers, universitair docent van de Leerstoelgroep Milieutechnologie vervult de rol van projectcoördinator. Medewerkers van zijn leerstoelgroep richten zich op de combinatie van de verschillende deelprocessen tot een werkbaar systeem in de plantmicrobiële cel. Onderzoekers van Wageningen UR Glastuinbouw bestuderen vooral de stoffen die de planten uitscheiden en de toepassing van de cel bij voedselgewassen zoals de tomatenplant.

Stroomproductie

PlantPower heeft al tastbare resultaten opgeleverd. Zo is door de optimalisatie van het proces de stroomproductie ruim verdubbeld van maximaal 67 mW/m2 naar 222 mW/m2. Onderzoekers hebben ook vastgesteld dat de productie van elektriciteit de plantengroei niet hindert. Dit betekent dat de technologie ook bij voedingsgewassen, bijvoorbeeld in kassen, kan worden toegepast.

Als spin-off van dit project heeft onderzoeker David Strik van de Leerstoelgroep Milieutechnologie samen met collega Marjolein Helder het bedrijf Plant-e opgericht. Dat heeft tot doel om de gepatenteerde technologie om te zetten in tastbare producten. De onderzoekers zijn volop bezig met de ontwikkeling van designproducten die op plantenenergie. Sommige van deze producten zullen al eind 2011 op de markt worden gebracht.

Links: