「植物電池」：純天然的植物能源

人類發明了太陽能電池，而植物的生長也依賴於陽光，那麼我們能不能放棄昂貴的電池板，採用植物作為載體來發電呢？科學家給出了肯定的答案，而且世界上已經成功開發出「植物電池」。這種「植物電池」被稱為純天然的植物能源。

如何製作「植物電池」

很多人都對「植物電池」很有興趣，其實早在1981年的英國，就有一位鐘錶匠做了一個簡單的實驗：他在檸檬上插入兩個電極，然後將電極與小型鐘錶發電機的電路連接在一起，結果鐘錶就像連接上電源一樣，開始正常走動了。

為此，這位鐘錶匠提出了一個大膽的假設，那就是用植物來發電！

鐘錶匠的實驗也讓人們知道，原來植物中也蘊藏著電能，一個檸檬就像一個「植物電池」一樣。雖然這種方法沒有被運用到實際研究中去，不過卻是「植物電池」的最初嘗試，同時也吸引了更多的科學家對此進行深入研究。

科學家有了最初的設想：在工作生產中，如果從水中提取氧氣和氫氣需要耗費大量的電能，而植物的綠葉可以通過陽光將水分分解成氫氣和氧氣，那麼能夠製造出一種利用太陽能的「電子葉」，就等於找到了一個不可估量的發電廠。不過，這樣的設想最終在運用中遇到了障礙，科學家不得不宣布，製造「植物電池」並沒有實際運用價值。因為要精確測出葉綠體物質對電池效率所產生的影響就十分困難，而且「植物電池」中生物系統和化學系統需要協同作用，單個系統效率的簡單疊加，根本無法變成同比增加的整體效率。

雖然「植物電池」在研究及運用中困難重重，不過它的優越性還是無法比擬的，所以，時至今日仍然有許多科學家投身於這個研究領域中，不斷突破和創新。相信不久的將來，「植物電池」也能夠走進我們的身邊，走進千家萬戶，真正地改變我們的生活。

植物電池

體內會「帶電」的植物

我們認為，電只會在非生命的物體中存在，其實在人的身體中，甚至在植物的體內都存在電，這就是我們常說的生物電。可能很多人都不會理解，植物怎麼會「帶電」呢？

首先從植物的吸收來說，植物時時刻刻都在吸收土壤中的礦質元素，如果被植物所吸收的元素離子分布不均勻的話，就會發生植物「帶電」現象。另外，植物的光合作用會產生一定的碳水化合物，同時會將水分子中的氧和氫分解出來，而在一定時間內，氫就會形成帶有正負電的粒子，這樣植物體也就「帶電」了。另外，大氣中帶有陽電，而地面帶有陰電，植物就像生長在地面上的「電線」一樣，會從大氣中吸收無數帶電的粒子，這也會造成植物「帶電」的情況。當然，存在於植物體內的電是十分微弱的。如果再給植物通上電，就會使植物發生電化學變化，從而加速植物體內的生化反應，增強其新陳代謝功能。

「帶電」的植物

植物「太陽能系統」

我們都知道植物可以用來發電，世界上已經有很多家生物能源公司利用焚燒植物來進行發電。只是這樣的發電方式顯得過於「粗暴」，有科學家指出，其實人類完全可以採用更加平和的方式來讓植物發電。

植物在進行光合作用的過程中，葉綠素不僅能夠將水分解成氧和氫，還能夠將氫分解成帶有正負電的粒子。這時候，植物體內便會有電流產生，如果沒有及時加以利用，就會讓這些電流白白地損失掉。如果科學家能夠利用人工的方法，將植物電流產生的過程加以控制，必然能夠得到為人類提供生產、生活的電能。

科學家還嘗試著將菠菜葉內提取到的葉綠素與卵磷脂混合，然後放在透明的氧化錫結晶片上，用它作為正極安置在「透明電池」中，當它受到陽光的照射之後，就能夠產生電流。這樣的嘗試表明，利用葉綠素所製造的「植物電池」，能夠把太陽能的30%轉化成電能，而現在絕大多數的太陽能電池也無法達到這樣的功率。可見，「植物電池」的潛力有多大。

植物太陽能系統

生物光伏「電池」

科學家將利用植物發電的方式叫做「生物光伏發電」，而將這種方式製成的電池叫做「生物光伏電池」。不過，生物光伏電池也有一個不得不說的缺點，就是發電並不持久，因為製造生物光伏電池所使用的葉綠素和卵磷脂，都是來自於植物體內，是具有大分子結構的有機物，當它們離開植物的生存環境後特別容易分解，從而失去吸收太陽能的功效。

為了彌補這個缺陷，科學家又將目光投向活著的植物，並且開發出許多活的「生物光伏電池」，比如科學家將一些電極安置在植物盆栽中，以此來收集植物進行光合作用時所產生的電量。根據研究成果顯示，一盆直徑約為1米的蕨類植物，就能夠產生100瓦的電能，如果陽光十分充沛的話，甚至可以產生將近1度電。而且，蕨類植物生長所需要的養料並不多，管理也不麻煩，生長十分迅速，是一種非常適合用來發電的植物。

其實，除了蕨類植物以外，科學家更看好藻類植物，因為它們的生長及擴張都更加迅速，對於環境的要求也更低，幾乎都在各種水域中生長。另外，科學家認為植物最為集中的森林也是「生物光伏」電能的寶庫，如果能夠真正把森林利用起來發電，必然會為人類提供更多的電能。

樹木發電

作者：鍾 虎

審校：李志洪

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