SCMP berichtete, dass chinesische Wissenschaftler einen Generator entwickelt haben, der die Transpiration von Pflanzen zur Stromerzeugung nutzt. Professor Hu Kaichang, Leiter des Forschungsteams der Fujian Agriculture and Forestry University (China), hat kürzlich einen Generator erfunden, der auf der Transpiration von Lotusblättern basiert. Das Produkt kann Geräte mit Strom versorgen und ein Stromnetz aufbauen, das den Betrieb von Fabriken unterstützt.

„Diese Studieuntersucht nicht nur den Wasserkrafteffekt der Transpiration von Lotusblättern, sondern bietet auch eine neue Perspektive auf grüne Energietechnologien, die in Zukunft breit angewendet werden können“, erklärte das Forschungsteam in einem am 16. September in der Zeitschrift Nature Water veröffentlichten Artikel.

„Obwohl der natürliche Transpirationsprozess von Pflanzenblättern über große hydrothermale Energie verfügt, wurde er bisher wenig genutzt. Deshalb haben wir als Pioniere die Entwicklung eines Generatorprototyps auf Basis der Lotusblatttranspiration (LTG) vorangetrieben“, sagte das Forschungsteam.

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Die Generatorstruktur basiert auf der Transpiration von Lotusblättern. Fotoquelle: Observer News

Das Forschungsteam entwickelte einen Generator, der auf der Transpiration von Lotusblättern basiert. Dazu platzierte es eine Titannetzelektrode als Kathode nahe der Blattoberfläche und eine Titannadelelektrode als Anode in den Wurzeln. Bei Transpiration öffnen sich die Stomata (Atemöffnungen, ein wichtiger Zelltyp der Pflanze) und arbeiten nach oben, wodurch eine Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden entsteht.

„Pflanzen tauschen durch Transpiration weiterhin Wasser mit der Umgebung aus, sodass die Stromerzeugung den ganzen Tag über stattfinden kann, insbesondere bei Sonnenschein“, erklärte Herr Xuong.

„Wir haben eine Reihe von Experimenten konzipiert, um die Fähigkeit zur Stromerzeugung zu überprüfen und vor Ort Strommessungen durchzuführen. Die Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass die Stromerzeugung durch Ausnutzung des Transpirationsprozesses frischer Blätter durchaus machbar ist“, teilte Professor Xuong Observer News mit.

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Illustratives Foto. Fotoquelle: SCMP

Laut der Studie bezeichnet Transpiration den Prozess, bei dem Wasser von den Wurzeln zur Spitze einer Pflanze gelangt und über Blätter oder Blüten verdunstet. Die Forscher schätzen, dass die weltweite Stromproduktion durch Transpiration von Pflanzen 67,5 TWh pro Jahr beträgt. Diese Technologie könnte sich zu einer breit anwendbaren und kommerziell nutzbaren Technologie entwickeln. Die Vorteile liegen in ihrer Nachhaltigkeit, Umweltfreundlichkeit und geringen Kosten.

Im Vergleich zu herkömmlichen Generatoren verfügen Generatoren, die auf Pflanzentranspiration basieren, über eine einfache Ausrüstung und benötigen keine großen Wasserreserven. Professor Xuong sagte, dieser Generator könne auch als Energiequelle für verteilte Bereiche wie Felder oder Bauernhöfe genutzt werden, ohne dass eine große Infrastruktur erforderlich sei.

Darüber hinaus stellte das Forschungsteam fest, dass Umgebungstemperatur, Transpirationsrate und Stomataöffnung günstige Faktoren für die Ausgangsleistung sind. Die Transpirationsrate hat dabei den größten Einfluss, während eine niedrige Luftfeuchtigkeit die Leistung verringert.

Um dieses Produkt breitflächig anzuwenden, müsse das Forschungsteam laut Professor Xuong viele Herausforderungen bewältigen, etwa die Steigerung der Stromerzeugungseffizienz eines einzelnen Blattes, die Optimierung des Energiegewinnungs- und -speichersystems und die Ausweitung der Anwendungsfälle.

Er sagte, dass die Strommenge, die derzeit aus einem einzelnen Blatt erzeugt wird, recht gering sei. Untersuchungen zeigen, dass durch die Verbindung vieler Bäume und Blätter ein großes dezentrales Stromerzeugungsnetz entstehen kann. „Diese Technologie hat das Potenzial, in Zukunft in Bereichen wie dem Internet der Energie, intelligenten Stromnetzen und Sensoren breite Anwendung zu finden“, sagte Herr Xuong.

Obwohl sich der Generator, der mit der Transpiration von Lotusblättern betrieben wird, noch in der frühen Entwicklungsphase befindet, sucht Professor Xuongs Team weiterhin nach neuen Möglichkeiten, das Produkt zu bewerben. Um die Popularität des Geräts zu beweisen, testete das Team es an zahlreichen Pflanzenarten und stellte fest, dass alle in der Lage waren, Strom zu erzeugen.

Professor Ho Khai Xuong ist ein Wissenschaftler auf der Liste der C-Level-Talente der Provinz Fujian (China). Er verfügt über langjährige Erfahrung in der Erforschung elektrochemischer Dünnschicht-Biotechnologie und landwirtschaftlicher Sensoranwendungen.

In den letzten 5 Jahren hat er mehr als 20 wissenschaftliche Arbeiten in Zeitschriften wie Science Advances, Nano Energy, Research, Biosensors & Bioelectronics und Chinese Science mit etwa 500 Zitierungen und einem H-Index von 12 veröffentlicht. Bis heute besitzt er 9 Patente.

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