植物能發(fā)電嗎

1918年，英國的一名鐘表匠托尼·埃希爾做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他把兩個(gè)電極插入一個(gè)檸檬，一邊用銅錢，一邊用鋅線，把檸檬與一個(gè)小型鐘表上的電動機(jī)的電路相連接。有趣的事情發(fā)生了：鐘表的指針開始走動，就像接了電源一樣。令人難以置信的是，這個(gè)小小的檸檬竟使這只表一直走了5個(gè)月之久。這個(gè)實(shí)驗(yàn)向人們證實(shí)：植物中蘊(yùn)藏著相當(dāng)大的能量，可以用來發(fā)電。這一發(fā)現(xiàn)，無異于給正在千方百計(jì)尋找新能源的科學(xué)界注入了興奮劑，許多科學(xué)家從中受到啟迪和鼓舞，專心致志地投入到這項(xiàng)有意義的研究之中。

美國加利福尼亞大學(xué)教授索莫杰伊認(rèn)為，工業(yè)上從水中提取氫氣和氧氣要消耗大量電能，而植物可以通過光合作用將水分解為氫氣和氧氣。如果模擬綠葉制造出一種能利用太陽能的“人工綠葉”，就等于造了一座發(fā)電廠。為了證明這一點(diǎn)，索莫杰伊還進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。他把氧化鐵粉分別摻入鎂和硅中，制成“PN”型半導(dǎo)體結(jié)盤形板作為催化板，然后將它們浸在導(dǎo)電的硫酸鈉溶液時(shí)。在陽光照射下，盤面兩級產(chǎn)生了電流，并開始將水分解成氫氣和氧氣。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的最大障礙是氧化問題，摻鎂盤面的氧化鐵在8個(gè)上時(shí)后就逐漸變成了氧化亞鐵，從而降低以至最終失去了催化作用。所以這個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)與投入實(shí)際應(yīng)用還有很大的距離。

美國俄亥俄州立大學(xué)的生物化學(xué)家們運(yùn)用生化技術(shù)做了更為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。他們先把完整的葉綠體從植物組織中分離出來，然后把葉綠體涂在微型過濾膜上，用這種薄膜來分隔兩種溶液：一種溶液中含有釋放電子的化學(xué)物質(zhì)，另一種溶液則含有電子受體。當(dāng)光線透過電子受體溶液照射到葉綠體上時(shí)，電子就會從釋放電子的溶液中通過葉綠體進(jìn)入電子受體溶液。但是在實(shí)際操作中，研究者們發(fā)現(xiàn)根據(jù)覆蓋在薄膜上的葉綠體面積計(jì)算，光能只有3%左右能立刻轉(zhuǎn)化為電能。這個(gè)數(shù)字顯然太不理想了，因?yàn)樵诶碚撋希弥参锂a(chǎn)生的電應(yīng)該遠(yuǎn)不止這些。

雖然對植物發(fā)電的研究面臨很多困難，但人們并沒因此而放棄它。首先，植物作為能源是取之不盡的；其次，它比光能電池有更明顯的優(yōu)越性，在能源匱乏的今天，植物發(fā)電具有廣闊的前景。