Looduslik telefonilaadija: tuleviku elektrijaam

E-Kaia on telefonilaadija prototüüp, mis kasutab elektri tootmiseks taime fotosünteesitsüklist ja pinnases leiduvatest mikroorganismidest üleliigset energiat. E-Kaia kujundasid 2009. aastal Evelyn Aravena, Camila Rupcich ja Carolina Guerro, Duoc UC ja Tšiili Andrés Bello ülikooli õpilased. E-Kaia matab osaliselt bioahela taime kõrvale pinnasesse. 

Taimed võtavad hapnikku ja koos päikeseenergiaga läbivad nad ainevahetustsükli, mida nimetatakse fotosünteesiks. See tsükkel loob taimele toitu, millest osa talletub nende juurtes. Juurte hulgas on mikroorganisme, mis aitavad taimel toitaineid omastada ja nad omakorda saavad toitu. Seejärel kasutavad mikroorganismid seda toitu oma ainevahetustsüklite jaoks. Nendes tsüklites muunduvad toitained energiaks ja protsessi käigus lähevad osa elektronidest kaduma – neelduvad pinnasesse. Just neid elektrone kasutab E-Kaia seade ära. Protsessi käigus ei koguta kõiki elektrone ning see ei kahjusta taime ega selle mikroorganisme. Mis kõige parem, seda tüüpi energiatootmine, kuigi väike, ei avalda keskkonnamõju, kuna see ei eralda heitmeid ega kahjulikke kõrvalsaadusi nagu traditsioonilised meetodid.

E-Kaia väljund on 5 volti ja 0.6 amprit, millest piisab telefoni laadimiseks umbes pooleteise tunniga; võrdluseks Apple USB-laadija väljund on 5 volti ja 1 amprit. E-Kaiasse on integreeritud USB-pistik, nii et enamik telefonilaadijaid või USB-ühendust kasutavaid seadmeid saab ühendada ja laadida vastavalt keskkonnale. Kuna meeskonna patent on endiselt pooleli, pole E-Kaia bioahela üksikasjad veel saadaval, kuid meeskond loodab, et nad saavad seadme levitamist alustada hiljem 2015. aastal. 

Samamoodi arendab Wageningeni ülikool Hollandis Taim-e. Plant-e kasutab sama põhimõtet nagu E-Kaia, kus pinnases olevate mikroorganismide elektronid toidavad seadet. Kuna Plant-e seade on patenteeritud üksikasjad on avaldatud selle toimimise kohta: pinnasesse implanteeritakse anood ja membraaniga eraldatud pinnase kõrvale paigaldatakse veega ümbritsetud katood. Anood ja katood on seadmega ühendatud juhtmetega. Kuna anoodi ja katoodi keskkonna vahel on laengute erinevus, voolavad elektronid pinnasest läbi anoodi ja katoodi ning laadijasse. Elektronide vool tekitab elektrivoolu ja annab seadmele toite.