Logo
Logo
Gardeners' world listopad - grudzień 2020
1
Do góry

Rośliny produkujące prąd - badania polskich naukowców

Rośliny mogą się okazać niewielkimi elektrowniami, z których można uzyskiwać prąd. Polscy naukowcy chcą go wydobyć za pomocą nanocząstek i przyczepionej do liścia przezroczystej elektrody. Jako pierwsze prąd dostarczą tytoń i rzodkiewnik pospolity.

Jak rośliny produkują prąd?

"Rośliny produkują tlen, którym oddychamy, zapewniają nam pożywienie, są źródłem wielu leków wykorzystywanych w medycynie. To powszechnie wiadomo. Jednak w ostatnich latach widać wielkie zainteresowanie wykorzystaniem roślin w produkcji energii. Wysiłki naukowców skupiają się głównie na tym, aby energię odzyskiwać z biopaliw. To wiąże się jednak z emisją toksycznych związków np. węglowodorów aromatycznych w procesie spalania" - mówi dr inż. Magdalena Górecka ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW) w Warszawie.

W prowadzonym projekcie badawczym szuka ona sposobu na uzyskanie z roślin czystej, ekologicznej, zielonej energii. Jednak skąd bierze się prąd elektryczny w roślinie? Jak tłumaczy badaczka światło, które pada na liść, dociera do chloroplastów znajdujących się w komórkach rośliny. Tam - w wyniku działania słońca i procesu fotosyntezy - z cząsteczki wody uwalniany jest tlen, a wraz z nim coś jeszcze.

rzodkiewnik pospolity fot. Marie-Lan Nguyen Wikimedia Commons
rzodkiewnik pospolity
fot. Marie-Lan Nguyen Wikimedia Commons

"To elektron, który jest przekazywany pomiędzy strukturami wewnątrz chloroplastu, łańcuchowo, w bardzo uporządkowany sposób. Taki uporządkowany przepływ ładunku elektrycznego to nic innego, jak definicja prądu elektrycznego - podkreśla dr Górecka. - W dodatku prądem elektrycznym w naszej roślinie możemy sterować. Zwiększając natężenie światła spowodujemy, że będzie uwalnianych więcej elektronów i będą one szybko przekazywane w chloroplaście".

Tylko jak taki prąd elektryczny wyciągnąć z rośliny?

"Wydawałoby się, że to nic trudnego. Musimy znaleźć coś, co będzie go przewodziło, np. kawałek drutu, który wbijemy w roślinę, połączymy kabelkami i wyprowadzimy na zewnątrz. Jednak nie jest to dobre podejście, bo taki drut może uszkadzać komórki i chloroplasty, a jedynie zdrowy chloroplast gwarantuje właściwy przepływ elektronów" - wyjaśnia badaczka.

Naukowcy z SGGW wspólnie z fizykami i chemikami z Uniwersytetu Łódzkiego zamiast drutów odprowadzających elektrony chcą użyć maleńkich nanocząstek, które odbiorą ładunek z chloroplastowego łańcucha. Na razie będą podejmowali próby z nanocząsteczkami różnego typu. Już wiadomo, że nie będzie można użyć nanocząstek srebra, bo są bardzo toksyczne i szkodzą roślinom.

"Jeśli już wytypujemy nanocząstki, które będą w stanie odbierać elektrony, to mamy połowę sukcesu. Następnym krokiem będzie skonstruowanie specjalnej elektrody, która odbierze prąd. To będzie chyba najtrudniejsze zadanie w projekcie" - zaznacza rozmówczyni PAP.

tytoń pospolity fot. Joachim Müllerchen CC-BY-SA-3.0 Wikimedia Commons
tytoń pospolity
fot. Joachim Müllerchen CC-BY-SA-3.0 Wikimedia Commons

Elektroda musi być przeźroczysta, aby zapewniała roślinom dostęp do światła. Powinna nie tylko przylegać do powierzchni liścia, ale też wnikać w głąb, docierając do chloroplastów. "Mamy już pomysł na skonstruowanie elektrody z wykorzystaniem nanotechnologii, jednak na razie nie mogę zdradzać zbyt wielu szczegółów" - zastrzega dr Górecka.

Na razie nie wiadomo dokładnie, ile prądu będzie można uzyskać z jednej rośliny. Naukowcy chcą, aby można go było pobierać przez cały czas życia liścia. "Nie spodziewam się, że nasze rośliny staną się wielkimi elektrowniami, ale każdy uzyskany z nich prąd będzie można wykorzystać np. do zasilania czujników dymu w lasach" - tłumaczy rozmówczyni PAP.

Naukowcy zaczną od pracy z roślinami laboratoryjnymi. Na pierwszy ogień pójdą więc tytoń i rzodkiewnik pospolity. "Gdy zaczniemy pracować nad elektrodą, to poszukamy takich roślin, które mają jak największą i gładką powierzchnię liści, aby dobrze przykleić do nich elektrodę" - mówi dr Górecka.

Na przeprowadzenie badań dr Magdalena Górecka otrzymała 100 tys. zł, zajmując drugie miejsce w konkursie Inter - Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

Tekst: Ewelina Krajczyńska, PAP - Nauka w Polsce www.naukawpolsce.pap.pl

Warto przeczytać
Porady na ten tydzień
Tydzień 43, Sentencja nr:7
Tydzień 43, Sentencja nr:7
Jesień w ogrodzie kojarzy nam się z kolorowymi liśćmi. Przybierają one najróżniejsze kolory – złote, czerwone, pomarańczowe lub brązowe. Nie bez powodu ta pora roku nazywana jest złotą polską jesienią.
Tydzień 43, Sentencja nr:6
Tydzień 43, Sentencja nr:6
Rośliny zimozielone (różaneczniki, świerki, żywotniki) dobrze jest w tym miesiącu obficie podlewać. Różaneczniki ściółkujemy.
Tydzień 43, Sentencja nr:4
Tydzień 43, Sentencja nr:4
W drugiej połowie miesiąca należy po raz ostatni skosić trawnik. Ostrze kosiarki trzeba nastawić tak, by źdźbła traw nie były krótsze niż 5 cm.
Tydzień 43, Sentencja nr:2
Tydzień 43, Sentencja nr:2
W październiku możemy wysadzać do ogrodu drzewa i krzewy liściaste, które rosły w donicach. Sadzimy także drzewa i krzewy iglaste oraz pnącza.
Tydzień 43, Sentencja nr:1
Tydzień 43, Sentencja nr:1
Opadłe z drzew owoce, których nie można wykorzystać do celów spożywczych, trzeba systematycznie usuwać, w przeciwnym wypadku staną się źródłem chorób roślin. Usuwamy i palimy także chore pędy i liście drzew oraz krzewów.
Array
(
    [0] => SimpleXMLElement Object
        (
            [id] => 51744
            [title] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

            [alias] => badz-eko-uprawiaj-ziola-i-warzywa
            [url] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

            [urlsef] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

            [image] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

        )

    [1] => SimpleXMLElement Object
        (
            [id] => 50887
            [title] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

            [alias] => 10-wyjatkowych-miejsc-do-odwiedzenia-w-polsce
            [url] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

            [urlsef] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

            [image] => SimpleXMLElement Object
                (
                )

        )

)
Serwisy partnerskie
Dom i wnętrze
Twoja strona ogrodu