Naturalna ładowarka do telefonu: elektrownia przyszłości

E-Kaia to prototypowa ładowarka do telefonu, która do wytwarzania prądu wykorzystuje nadmiar energii z cyklu fotosyntetycznego rośliny i mikroorganizmów znajdujących się w glebie. E-Kaia została zaprojektowana przez Evelyn Aravena, Camilę Rupcich i Carolina Guerro w 2009 roku, studentki Duoc UC i Uniwersytetu Andrés Bello w Chile. Działanie E-Kaia polega na częściowym zakopaniu obwodu biologicznego w glebie obok rośliny. 

Rośliny pobierają tlen, a w połączeniu z energią słoneczną przechodzą cykl metaboliczny zwany fotosyntezą. W tym cyklu powstaje pożywienie dla rośliny, którego część jest magazynowana w korzeniach. Wśród korzeni znajdują się mikroorganizmy, które pomagają roślinie pobierać składniki odżywcze i w ten sposób zdobywać pożywienie. Następnie mikroorganizmy wykorzystują tę żywność do swoich własnych cykli metabolicznych. W tych cyklach składniki odżywcze przekształcają się w energię, a podczas tego procesu część elektronów jest tracona – wchłaniana do gleby. To właśnie te elektrony wykorzystuje urządzenie E-Kaia. Nie wszystkie elektrony są zbierane w tym procesie, a roślina i jej mikroorganizmy nie ucierpią w tym procesie. A co najważniejsze, ten rodzaj wytwarzania energii, choć niewielki, nie ma wpływu na środowisko, ponieważ nie powoduje emisji ani szkodliwych produktów ubocznych, jak w przypadku metod tradycyjnych.

Wyjście E-Kaia wynosi 5 woltów i 0.6 ampera, co wystarczy, aby naładować telefon w około półtorej godziny; dla porównania, moc wyjściowa ładowarki USB Apple wynosi 5 woltów i 1 amper. Wtyczka USB jest zintegrowana z E-Kaia, więc większość ładowarek do telefonów lub urządzeń korzystających z USB można podłączyć i ładować w sposób przyjazny dla środowiska. Ponieważ patent zespołu wciąż oczekuje na rozpatrzenie, szczegółowe informacje na temat obwodu biologicznego E-Kaia nie są jeszcze dostępne, ale zespół ma nadzieję, że będzie mógł rozpocząć dystrybucję urządzenia jeszcze w 2015 roku. 

Podobnie Uniwersytet w Wageningen w Holandii opracowuje Roślina-e. Plant-e wykorzystuje tę samą zasadę co E-Kaia, w której elektrony z mikroorganizmów żyjących w glebie zasilają urządzenie. Ponieważ urządzenie Plant-e jest opatentowane ujawniono szczegóły jak to działa: Anodę wszczepia się w glebę, a katodę otoczoną wodą instaluje się obok gleby oddzieloną membraną. Anoda i katoda są połączone z urządzeniem przewodami. Ponieważ istnieje różnica ładunków pomiędzy środowiskiem, w którym znajdują się anoda i katoda, elektrony przepływają z gleby przez anodę i katodę do ładowarki. Przepływ elektronów generuje prąd elektryczny i zasila urządzenie.