OVAM ecodesign.link

Plant-e

Vorige Overzicht Volgende
Ontwerper
Plant-e
Website
plant-e.com
Jaar
cases 2015

Plant-e ontwikkelt technologie om elektriciteit op te wekken met planten


"Eén vierkante kilometer zee- of moerasbodem heeft het potentieel om één megawatt elektriciteit op te leveren. Dat is evenveel als een grote windmolen."                    

David Strik, Professor Universiteit Wageningen

 

Stel je voor dat een tuin op je dak elektriciteit levert, of dat een kamerplant in je woonkamer je smartphone oplaadt. Of stel dat een bos met bomen functioneert als tankstation voor elektrische wagens. Het lijken de fantomen van een doorgeslagen eco-freak, maar volgens de Wageningse professor David Strik kunnen we binnen een paar jaar allemaal stroom halen uit planten.


PlantE003LR

 

Het idee om met micro-organismen elektriciteit te produceren is niet nieuw. Het komt van Bert Hamelers, die aan de leiding staat van Wetsus, het European Centre of Excellence for Sustainable Water Technology in Leeuwarden. Hij is al langer bezig te onderzoeken hoe elektriciteit te oogsten uit microbiële activiteit in afvalwater. Wanneer je elektriciteit kan tappen uit leven in het water, moet dat ook kunnen uit leven in de bodem van je tuin, je daktuin, moerasland of zelfs de zeebodem. In 2006 begon het onderzoek hiernaar aan de universiteit van Wageningen door professor Hamelers en destijds postdoc David Strik.

 

"Nadat de eerste proefopstellingen mislukten, slaagden we er na vier maanden toch in om stroom te produceren uit planten."


Gek genoeg gingen mensen op andere plaatsen in de wereld aan de slag met hetzelfde idee, meer bepaald professor Verstraeten aan de Rijksuniversiteit Gent, en professor Watanabe aan de universiteit van Tokyo. Deze laatste doet proefopstellingen in buitengebieden, en onderzoekt hoe energie gewonnen kan worden uit sedimenten in rijstvelden. De drie instituten kwamen dan ook simultaan met hun onderzoeksresultaten naar buiten in het jaar 2008.

Hoe werkt de technologie eigenlijk? Professor David Strik noem het een microbiële brandstofcel. Onder invloed van zonlicht doen planten aan fotosynthese: ze zetten CO2 om in biomassa, allerlei suikers en andere inhoudsstoffen. Een deel van die biomassa wordt door planten uitgescheiden via de wortels. Daarnaast komt er via tal van andere processen plantaardig materiaal in de bodem terecht, denk maar gewoon aan bladverlies tijdens de herfst. In de bodem zitten micro-organismen die zich te goed doen aan dit plantaardig materiaal, en dit afbreken om er van te leven. Een restproduct van dit proces zijn energierijke elektronen. Wanneer die opvangen worden met een bed van koolstofmateriaal, kunnen die getransporteerd en opvangen worden.

 

"Op die manier wordt het moerasland, of zelfs die daktuin een soort van batterij."


Van 2009 tot 2012 vond een Europees onderzoeksproject plaats (www.plantpower.eu) waaraan onderzoekers uit verschillende disciplines meewerkten. Zo ook de Wageningese Milieutechnoloog, Marjolein Helder die er haar proefschrift aan wijdde. De eerste resultaten op kleine schaal zijn gekend en verbeterden sterk in deze periode. Volgens inschattingen kan het rendement nog verviervoudigd worden. In dat geval levert één vierkante kilometer moeras, zeebodem of combinatie aan daktuinen één megawatt op. Dat is evenveel als een grote windmolen.

Met dit potentieel in het achterhoofd komt het erop aan rendabele en vermarktbare toepassingen te ontwikkelen. Daarom richtten professor David Strik en Marjolein Helder de spin-off Plant-e in 2009 op.

 

PlantE002LR

 

De technologie staat nog in haar kinderschoenen en is nog onvoldoende rendabel om qua stroomprijs te gaan concurreren met andere, meer mature elektriciteitstechnologieën voor het net. Dat verschil is veel relatiever als men vergelijkt met de kostprijs van energie die uit een batterij komt.

 

"Zeker voor off-grid toepassingen die vandaag op batterijen werken, is deze technologie een alternatief."


Denk maar aan sensoren die het waterniveau in rivieren meten. Dit zijn nichetoepassingen waar deze technologie nu al kans maakt. Tijdens de verdere ontwikkeling wil Plant-e die kansen nu al aangrijpen.

Daarnaast doet Plant-e verder onderzoek naar het potentieel voor daktuinen en grote moerasgebieden. Wereldwijd zijn dat grote gebieden die vaak beschermd zijn, maar ook vaak onder druk staan van de landbouw en verstedelijking. Deze technologie kan dit soort ecosystemen economisch gaan valoriseren. De hardware bestaat enkel uit koolstof-elektrodemateriaal, draadjes en een stroomkabel. Wat je ziet is een drainagebuis die je in de grond prikt. Je hoeft dus helemaal geen waardevolle natuurgebieden om te ploegen om er energie uit te oogsten. 

OVAM SIS Toolkit fiches

 

Plant-e
 

De grijs gearceerde delen van de OVAM SIS Toolkit-matrix duiden aan op welke snijpunten de case goed scoort. 

Meer informatie over de OVAM SIS Toolkit

 

Toegepaste ecodesign strategieën

Levenscyclus scenario_PlantE

Meer informatie over de ecodesign strategieën.