Mark van Baal
Op het dak van het nieuwe gebouw van het Nederlandse Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) in Wageningen staan plantenbakken met lange sprieten liesgras en slijkgras in kletsnatte aarde.
In de vijftien vierkante meter aarde zitten koolstof kathodes en anodes, die elektriciteit leveren. Dit Green Electricity Roof is een prototype van de Wageningse milieutechnologen ir. Marjolein Helder (28) en dr.ir. David Strik (36), mede-uitvinder van de technologie. Hun bedrijf Plant-e, opgericht in 2009, verwierf het patent van de universiteit.
Een vierkante meter, die twee inerte koolstof elektroden bevat, heeft vooralsnog een beperkt vermogen van ongeveer 0,3 W. Ter vergelijking: een zonnepaneel levert gemiddeld 12 W/m2. Een suikerbietenakker, waarvan bio-ethanol en biogas wordt geproduceerd, levert omgerekend maximaal 0,5 W/m2. Helder en Strik willen het vermogen van Plant-e binnen een jaar vertienvoudigen naar 3 W/m2. Met een elektrisch dak van vijftig vierkante meter is het dan mogelijk om ruim 1.300 kWh per jaar te produceren, grofweg veertig procent van het huishoudelijk elektriciteitsgebruik. Onderzoek heeft inmiddels aangetoond dat de groei van de plant niet wordt geremd door het aftappen van de elektriciteit.
Het principe achter de uitvinding is als volgt: in de plant vindt fotosynthese plaats (12 H2O + 6 CO2 + licht -> C6H12O6 (glucose) + 6 O2 + 6 H20). De plant gebruikt de glucose om te groeien, maar ongeveer de helft verdwijnt via de wortels in de bodem, waar bacteriën leven op deze afvalstoffen. Bij deze consumptie komen elektronen vrij (C6H12O6 + 6 H2O -> 6 CO2 + 24 e– + 24 H+). Kathode en anode zijn gescheiden door een membraan dat elektronen tegenhoudt en protonen (H+) doorlaat. Zo ontstaat een batterij als in een brandstofcel. Plant-e verwacht in 2013 de eerste producten te kunnen leveren.
