Табиғи телефон зарядтағышы: Болашақтың электр станциясы

E-Kaia - электр энергиясын жасау үшін өсімдіктің фотосинтетикалық циклінен және топырақтағы микроорганизмдерден артық энергияны пайдаланатын телефон зарядтағышының прототипі. E-Kaia 2009 жылы Эвелин Аравена, Камила Рупчич және Каролина Герро, Duoc UC және Чилидегі Андрес Белло университетінің студенттері әзірлеген. E-Kaia зауыттың жанындағы топыраққа био-схеманы жартылай көму арқылы жұмыс істейді. 

Өсімдіктер оттегін алады және күн энергиясымен қосылса, фотосинтез деп аталатын метаболикалық циклден өтеді. Бұл цикл өсімдікке азық жасайды, олардың бір бөлігі тамырларында сақталады. Тамырлардың арасында өсімдікке қоректік заттарды қабылдауға көмектесетін микроорганизмдер бар және олар өз кезегінде аздап қоректенеді. Содан кейін микроорганизмдер бұл тағамды өздерінің метаболикалық циклдері үшін пайдаланады. Бұл циклдерде қоректік заттар энергияға айналады және процесс кезінде кейбір электрондар жоғалады - топыраққа сіңеді. Дәл осы электрондарды E-Kaia құрылғысы пайдаланады. Процесс барысында электрондардың барлығы жиналмайды, өсімдік пен оның микроорганизмдері бұл процесте зардап шекпейді. Ең бастысы, энергия өндірудің бұл түрі шағын болса да, қоршаған ортаға әсер етпейді, өйткені дәстүрлі әдістер сияқты шығарындылар немесе зиянды жанама өнімдер шығармайды.

E-Kaia шығысы 5 вольт және 0.6 ампер, бұл телефонды шамамен бір жарым сағатта зарядтауға жеткілікті; салыстыру үшін, Apple USB зарядтағышының шығысы 5 вольт және 1 ампер. USB ашасы E-Kaia құрылғысына біріктірілген, сондықтан көптеген телефон зарядтағыштары немесе USB қолданатын құрылғылар қоршаған ортаға байланысты қосылып, зарядталады. Команданың патенті әлі күтілуде болғандықтан, E-Kaia био тізбегінің ерекшеліктері әлі қол жетімді емес, бірақ команда құрылғыны 2015 жылы кейінірек тарата бастайды деп үміттенеді. 

Сол сияқты Нидерландыдағы Вагенинген университеті де дамытуда Өсімдік-е. Plant-e E-Kaia сияқты принципті пайдаланады, мұнда топырақтағы микроорганизмдердің электрондары құрылғыны қуаттайды. Plant-e құрылғысы патенттелген болғандықтан мәліметтер жарияланды қалай жұмыс істейтіні туралы: Топыраққа анод имплантацияланады, ал мембранамен бөлінген топырақтың жанына сумен қоршалған катод орнатылады. Анод пен катод құрылғыға сымдар арқылы қосылған. Анод пен катод орналасқан орта арасында заряд айырмашылығы болғандықтан, электрондар топырақтан анод пен катод арқылы зарядтағышқа ағып кетеді. Электрондар ағыны электр тогын тудырады және құрылғыны қуаттайды.