Pengisi daya telepon alami: Pembangkit listrik masa depan

E-Kaia adalah prototipe pengisi daya telepon yang menggunakan energi berlebih dari siklus fotosintesis tanaman dan mikroorganisme di dalam tanah untuk menghasilkan listrik. E-Kaia dirancang oleh Evelyn Aravena, Camila Rupcich, dan Carolina Guerro pada tahun 2009, mahasiswa dari Duoc UC, dan Universitas Andrés Bello di Chili. E-Kaia bekerja dengan mengubur sebagian bio-sirkuit di dalam tanah di sebelah tanaman. 

Tumbuhan mengambil oksigen, dan ketika dikombinasikan dengan energi dari matahari, mereka menjalani siklus metabolisme yang disebut fotosintesis. Siklus ini menghasilkan makanan bagi tanaman, sebagian disimpan di akarnya. Di antara akar terdapat mikroorganisme yang membantu tanaman mengambil nutrisi dan pada gilirannya mendapatkan makanan. Mikroorganisme kemudian menggunakan makanan itu untuk siklus metabolisme mereka sendiri. Dalam siklus ini, unsur hara diubah menjadi energi dan selama proses tersebut beberapa elektron hilang – diserap ke dalam tanah. Elektron inilah yang dimanfaatkan oleh perangkat E-Kaia. Tidak semua elektron dipanen dalam proses tersebut, dan tanaman serta mikroorganismenya tidak dirugikan dalam proses tersebut. Yang terbaik dari semuanya, jenis pembangkit energi ini, meskipun kecil, tidak menimbulkan dampak terhadap lingkungan karena tidak mengeluarkan emisi atau produk sampingan yang berbahaya seperti metode tradisional.

Output E-Kaia adalah 5 volt dan 0.6 amp, yang cukup untuk mengisi daya ponsel Anda dalam waktu sekitar satu setengah jam; sebagai perbandingan, keluaran charger USB Apple adalah 5 volt dan 1 amp. Steker USB terintegrasi ke dalam E-Kaia sehingga sebagian besar pengisi daya telepon atau perangkat yang menggunakan USB dapat menyambungkan dan mengisi daya sesuai dengan lingkungan. Karena paten tim masih menunggu keputusan, spesifikasi spesifik mengenai bio-sirkuit E-Kaia belum tersedia, namun tim berharap mereka dapat mulai mendistribusikan perangkat tersebut pada akhir tahun 2015. 

Demikian pula Universitas Wageningen di Belanda yang sedang mengembangkan Tanam-e. Plant-e menggunakan prinsip yang sama dengan E-Kaia di mana elektron dari mikroorganisme di dalam tanah memberi daya pada perangkat tersebut. Saat perangkat Plant-e dipatenkan rinciannya telah dirilis cara kerjanya: Anoda ditanam di dalam tanah, dan katoda yang dikelilingi air dipasang di sebelah tanah yang dipisahkan oleh membran. Anoda dan katoda dihubungkan ke perangkat melalui kabel. Karena terdapat perbedaan muatan antara lingkungan tempat anoda dan katoda berada, elektron mengalir dari tanah melalui anoda dan katoda dan masuk ke pengisi daya. Aliran elektron menghasilkan arus listrik dan memberi daya pada perangkat.