Chaja asili ya simu: Kiwanda cha nguvu cha siku zijazo

E-Kaia ni chaja ya simu ya mfano ambayo hutumia nishati ya ziada kutoka kwa mzunguko wa usanisinuru wa mmea na vijidudu kwenye udongo kuunda umeme. E-Kaia iliundwa na Evelyn Aravena, Camila Rupcich, na Carolina Guerro mwaka wa 2009, wanafunzi kutoka Duoc UC, na Chuo Kikuu cha Andrés Bello nchini Chile. E-Kaia hufanya kazi kwa kuzika sehemu ya mzunguko wa kibaolojia kwenye udongo karibu na mmea. 

Mimea huchukua oksijeni, na inapounganishwa na nishati kutoka kwa jua, hupitia mzunguko wa kimetaboliki unaoitwa photosynthesis. Mzunguko huu huunda chakula cha mmea, ambacho baadhi yake huhifadhiwa kwenye mizizi yao. Miongoni mwa mizizi kuna vijidudu vinavyosaidia mmea kuchukua virutubisho na kupata chakula. Kisha vijidudu hutumia chakula hicho kwa mizunguko yao ya kimetaboliki. Katika mizunguko hii, virutubisho hubadilishwa kuwa nishati na wakati wa mchakato huo baadhi ya elektroni hupotea - kufyonzwa kwenye udongo. Ni elektroni hizi ambazo kifaa cha E-Kaia kinachukua faida. Sio elektroni zote zinazovunwa katika mchakato, na mmea na microorganisms zake hazidhuru katika mchakato. Zaidi ya yote, aina hii ya uzalishaji wa nishati, ingawa ni ndogo, haina athari za kimazingira kwa kuwa haitoi uchafuzi au bidhaa hatari kama vile mbinu za kitamaduni.

Pato la E-Kaia ni volts 5 na amps 0.6, ambayo inatosha kuchaji simu yako kwa karibu saa moja na nusu; kwa kulinganisha, pato la chaja ya Apple USB ni volts 5 na 1 amp. Plagi ya USB imeunganishwa kwenye E-Kaia hivyo chaja nyingi za simu au vifaa vinavyotumia USB vinaweza kuchomeka na kuchaji kwa hisani ya mazingira. Kwa sababu hataza ya timu bado haijashughulikiwa, maelezo mahususi kwenye mzunguko wa kibaolojia wa E-Kaia bado hayapatikani, lakini timu inatumai kwamba wanaweza kuanza kusambaza kifaa baadaye mwaka wa 2015. 

Vile vile, Chuo Kikuu cha Wageningen nchini Uholanzi kinaendeleza Kiwanda-e. Plant-e hutumia kanuni sawa na E-Kaia ambapo elektroni kutoka kwa viumbe vidogo kwenye udongo huendesha kifaa. Kwa vile kifaa cha Plant-e kina hati miliki maelezo yametolewa jinsi inavyofanya kazi: Anode hupandikizwa kwenye udongo, na cathode iliyozungukwa na maji imewekwa karibu na udongo uliotenganishwa na membrane. Anode na cathode zimeunganishwa kwenye kifaa kwa waya. Kwa vile kuna tofauti ya malipo kati ya mazingira ambayo anodi na cathode ziko, elektroni hutiririka kutoka kwenye udongo kupitia anode na cathode na kuingia kwenye chaja. Mtiririko wa elektroni hutengeneza mkondo wa umeme na hutia nguvu kifaa.