شارژر طبیعی تلفن: نیروگاه آینده

E-Kaia یک نمونه اولیه شارژر تلفن است که از انرژی اضافی حاصل از چرخه فتوسنتزی گیاه و میکروارگانیسم های موجود در خاک برای ایجاد الکتریسیته استفاده می کند. E-Kaia توسط Evelyn Aravena، Camila Rupcich و Carolina Guerro در سال 2009، دانشجویانی از Duoc UC و دانشگاه Andrés Bello در شیلی طراحی شد. E-Kaia با مدفون کردن بخشی از یک مدار زیستی در خاک در کنار یک گیاه کار می کند. 

گیاهان اکسیژن دریافت می کنند و وقتی با انرژی خورشید ترکیب شوند، چرخه متابولیکی به نام فتوسنتز را طی می کنند. این چرخه غذایی برای گیاه ایجاد می کند که مقداری از آن در ریشه آنها ذخیره می شود. در بین ریشه ها میکروارگانیسم هایی وجود دارد که به گیاه کمک می کند تا مواد مغذی را جذب کند و به نوبه خود مقداری غذا دریافت کند. سپس میکروارگانیسم ها از آن غذا برای چرخه های متابولیک خود استفاده می کنند. در این چرخه‌ها، مواد مغذی به انرژی تبدیل می‌شوند و در طی فرآیند، برخی از الکترون‌ها از بین می‌روند - جذب خاک می‌شوند. این الکترون ها هستند که دستگاه E-Kaia از آنها بهره می برد. همه الکترون ها در این فرآیند برداشت نمی شوند و گیاه و میکروارگانیسم های آن در این فرآیند آسیبی نمی بینند. بهتر از همه، این نوع تولید انرژی، اگرچه کوچک است، اما هیچ تاثیر زیست محیطی ندارد، زیرا مانند روش‌های سنتی هیچ گونه انتشار یا محصولات جانبی مضری منتشر نمی‌کند.

خروجی E-Kaia 5 ولت و 0.6 آمپر است که برای شارژ گوشی در حدود یک ساعت و نیم کافی است. برای مقایسه، خروجی شارژر USB اپل 5 ولت و 1 آمپر است. یک دوشاخه USB در E-Kaia ادغام شده است، بنابراین اکثر شارژرهای تلفن یا دستگاه هایی که از USB استفاده می کنند می توانند با توجه به محیط اطراف آن را وصل کرده و شارژ کنند. از آنجایی که ثبت اختراع این تیم هنوز در حال بررسی است، جزئیات بیشتری در مورد مدار زیستی E-Kaia هنوز در دسترس نیست، اما تیم امیدوار است که بتواند در اواخر سال 2015 توزیع دستگاه را آغاز کند. 

به طور مشابه، دانشگاه Wageningen در هلند در حال توسعه است Plant-e. Plant-e از همان اصل E-Kaia استفاده می کند که در آن الکترون های میکروارگانیسم های موجود در خاک دستگاه را تغذیه می کنند. همانطور که دستگاه Plant-e ثبت اختراع است جزئیات منتشر شده است در مورد نحوه عملکرد آن: یک آند در خاک کاشته می شود و یک کاتدی که توسط آب احاطه شده است در کنار خاک نصب می شود که توسط یک غشاء از هم جدا شده است. آند و کاتد توسط سیم به دستگاه متصل می شوند. از آنجایی که بین محیطی که آند و کاتد در آن قرار دارند تفاوت بار وجود دارد، الکترون ها از خاک از طریق آند و کاتد و به شارژر جریان می یابند. جریان الکترون ها جریان الکتریکی تولید می کند و دستگاه را تغذیه می کند.