گیاهان؛ منبعی نو برای تولید انرژی سبز

به نقل از آی‌ای، هنگامی که گیاه آب و مواد مغذی را از ریشه به سمت ساقه و برگ‌ها منتقل می‌کند، در مسیر حرکت یون‌ها و مایعات، اختلاف پتانسیل الکتریکی ایجاد می‌شود. این پدیده نشان‌دهنده آن است که ساختار طبیعی گیاهان می‌تواند بستر تولید انرژی الکتریکی باشد، بدون آن‌که آسیبی به فرآیند زیستی آن‌ها وارد شود.

دانشمندان با بررسی این مکانیسم دریافتند که حرکت آب و یون‌ها نه تنها فرآیندهای حیاتی گیاه را تنظیم می‌کند، بلکه امکان بهره‌برداری به‌عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر را نیز فراهم می‌آورد.

ارتباط با ریتم‌های شبانه‌روزی

مانند تمام موجودات زنده، گیاهان هم از ریتم شبانه‌روزی (Circadian Rhythm) تبعیت می‌کنند. این چرخه شامل جذب نور خورشید و انجام فتوسنتز در روز و کاهش سرعت متابولیسم و رشد در شب است. بررسی‌ها نشان داده که توان الکتریکی تولیدی گیاهان نیز از همین الگو پیروی می‌کند و در چرخه‌ای هماهنگ با تغییرات روز و شب تغییر می‌یابد.

به بیان دیگر، ولتاژ خروجی گیاهان با فرآیندهای بیولوژیکی مانند تعرق و انتقال یون‌ها مرتبط است. کاهش یا افزایش غلظت یون‌ها و تغییرات pH در شیره گیاهی به‌طور مستقیم بر این توان الکتریکی اثر می‌گذارد.

نتایج آزمایش‌ها

این مطالعه توسط پژوهشگران مؤسسه فناوری هند (IIT) انجام شد. تیم تحقیقاتی با قرار دادن الکترودها در ساقه سنبل‌های آبی و اتصال الکترودها به بامبوهای شانس، ریتم‌های الکتریکی آن‌ها را ثبت و تحلیل کرد.

سومان چاکرابورتی، سرپرست پژوهش، توضیح می‌دهد:
«لحظه‌ی شگفت‌انگیز برای ما زمانی بود که مشاهده کردیم گیاهان نه‌تنها جریان الکتریکی تولید می‌کنند، بلکه این جریان در هماهنگی کامل با ریتم شبانه‌روزی آن‌ها تغییر می‌کند. این کشف نشان داد که می‌توانیم الگوی دقیقی میان انتقال آب، حرکت یون‌ها و تولید الکتریسیته در گیاهان ترسیم کنیم.»

وی افزود: «این جریان الکتریکی یک منبع انرژی تجدیدپذیر پایدار است که می‌تواند در بازه‌های زمانی طولانی بدون ایجاد هرگونه آسیب به محیط زیست ادامه یابد.»

چشم‌انداز آینده؛ انرژی الهام‌گرفته از طبیعت

این یافته‌ها فراتر از کشفی علمی است. آن‌ها می‌توانند الهام‌بخش توسعه‌ی فناوری‌های زیست‌تقلید (Biomimetic Systems) شوند؛ فناوری‌هایی که با الگو گرفتن از طبیعت، راه‌حل‌هایی نوین برای بحران انرژی جهانی ارائه می‌دهند.

چنین پژوهش‌هایی نشان می‌دهد که کاشت گیاهان نه‌تنها در بهبود کیفیت هوا و مقابله با تغییرات اقلیمی نقش دارد، بلکه می‌تواند به‌عنوان روشی نوین برای تولید انرژی سبز نیز به‌کار رود.

به باور کارشناسان، اگر این فناوری به مرحله‌ی کاربرد صنعتی برسد، می‌توان از پتانسیل طبیعی گیاهان برای تأمین بخشی از نیازهای انرژی جهان بهره برد؛ روشی که بدون تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی و بدون تخریب اکوسیستم‌ها، گامی مهم در مسیر تحقق توسعه‌ی پایدار خواهد بود.