spectrum 4
Stroom winnen uit
Zaterdag 23 januari 2010
Op het dak van
Wageningen
Universiteit staat
een bak vol gras
die stroom opwekt.
Net genoeg om een
gsm op te laden.
150 vierkante meter
gras levert straks
genoeg energie
om de helft van
de elektra van
één huishouden
te dekken.
De eerste ex
perimenten
zijn gedaan
met liesgras.
Op de foto
is te zien dat
er een klein
stroompje
wordt opge
wekt door
deze plant,
foto's PR
door Peter de Jaeger
Het 'elektriciteitsproduce-
rende groene dak' is een ini
tiatief van het in september
vorig jaar gestarte bedrijf
Plant-e, een spin-off van de
vakgroep Milieutechnologie van de Wage
ningen Universiteit. De jonge onderne
mers van Plant-e, Marjolein Helder en
David Strik, hebben grootse plannen.
Voor het onderzoek naar het winnen van
stroom uit planten, dat binnen de vak
groep Milieutechnologie loopt en waar bei
de ondernemers aan werken, werden on
langs subsidies van het ministerie van Eco
nomische Zaken en de EU toegekend: in
totaal 5 miljoen euro.
Plantenstroom is gebaseerd op het princi
pe van de microbiële brandstofcel ofwel
biobrandstofcel. Bij de afbraak van orga
nisch materiaal komen elektronen vrij. Bac
teriën kunnen die elektronen afgeven aan
een vast oppervlak, zo ontdekten Korea-
nen in 1999. Het winnen van stroom uit
planten is vervolgens bedacht door Bert
Hameiers, docent bij de vakgroep Milieu
technologie in Wageningen.
De stroom ontstaat door het benutten van
suikers die de plant niet gebruikt voor de
groei. Deze suikers sijpelen on
benut via de wortels weg in
de grond waar bacteriën de
suikers afbreken. Door een
elektrode, een stroomgeleider,
in de grond te plaatsen rond
de wortels (in de vorm van
grafietkorrels), kunnen bacteri
ën hun elektronen kwijt. De
onderzoekers hebben voor gra
fietkorrels gekozen omdat gra
fiet bijna even goed geleidt als
metaal.
Een eindje verderop in de
grond staat een tweede elek
trode. Als beide (plus en min)
met elkaar worden verbon
den, gaan de elektronen van
zelf stromen en is er sprake
van elektriciteit. Ziedaar het
principe van plantenstroom.
Aanvankelijk gebruikten de
onderzoekers in het laborato
rium liesgras voor hun testen.
„Wij kozen bij het experi
ment op het dak bewust voor
slijkgras, omdat die plant
groeit op zoute gronden.
Steeds meer landbouwgebie
den verzilten en worden on
bruikbaar voor graan en aard
appelen. Die gronden lenen
zich bij uitstek voor de produc
tie van elektriciteit uit plan
ten, omdat zout water de io
nen beter geleidt dan zoet wa
ter. De gebruikte planten, zo
als riet of slijkgras, hoeven
trouwens niet te worden
geoogst. Dat scheelt", zegt
Marjolein Helder van Plant-e.
De grasbak op het dak van de
Wageningen Universiteit be
staat uit twaalf potjes slijkgras
in een voedingsbodem van
grafiet. Elk potje is voorzien van twee elek
trodes. De onderzoekers hopen binnen vijf
jaar de bio-energievorm op grotere schaal
te kunnen toepassen. Helder: „Het streven
is 3 watt te halen per vierkante meter. Nu
is dat nog een stuk minder."
In samenwerking met onder anderen colle
ga's in het Belgische Gent proberen ze de
biobrandstofcel te verbeteren. Andere bac
teriën, krachtiger planten of onthouding
van ijzer of fosfaat moeten leiden tot meer
efficiëntie. De Belgen werken met rijstplan-
ten.
De proef met 1 vierkante meter wordt ko
mende zomer verdubbeld naar 2 vierkante
meter. Het uiteindelijke streven is de tes
ten voort te zetten in het open veld.
„Bij 3 watt per vierkante meter en verdere
opschaling levert 1 hectare 14.000 watt.
Dat is genoeg om 28 huishoudens een jaar
Marjolein Helder (rechts) van Plant-e geeft uitleg bij de start van het experiment op het dak van Wageningen Universiteit.
anten
lang van stroom te voorzien", zo heeft
Plant-e volgens Helder berekend.
De jonge technologen voorzien decentrale
elektriciteitsnetwerken in natte gebieden,
zoals sloten.
„Langs snelwegen en in parken kunnen bo
men, die er immers al staan, de straatlan
taarns van stroom voorzien. In tuinbouw
kassen moet het niet moeilijk zijn tijdens
het groeiproces de stroom te benutten
voor de energievraag op het bedrijf De
plant groeit bovengronds gewoon door tij
dens de elektriciteitsproductie onder
gronds. En, zoals gezegd, zilte landbouw
gronden kunnen worden bebouwd met
rietplanten die stroom leveren", legt Hel
der uit.
Volgens de bedenker van plantenstroom,
Bert Hameiers, is de energieproductie van
planten anderhalf keer zo efficiënt als bio
massa verstoken en omzetten in stroom.
„Bij ons concept mis je al die energiever
slindende tussenstappen en wordt direct
stroom geleverd. Dat is pas echt groene
stroom", zegt David Strik, zakenpartner
van Helder.
Ook in derdewereldlanden kan de vinding
in waterrijke gebieden soelaas bieden. De
lokaal opgewekte stroom kan peertjes,
koelkasten, televisies en laptops aandrij
ven. Strik: „Nu zijn deze landen voor hun
stroomvoorziening vaak aangewezen op
aggregaten die draaien op dure diesel.
Door gebruik te maken van planten als
stroombron bespaart een boer in de derde
wereld al gauw duizenden euro's per hecta
re."
reageren?
spectrum@wegener.nl
Waterstof uit
rioolwater
Op ongeveer dezelfde ma
nier waarop stroom gewon
nen kan worden uit planten,
is er waterstof te halen uit
rioolwater.
Hierbij maken bacteriën (Ge-
obacter sulfurreducens) uit af
valwater protonen en elek
tronen vrij. Via een nieuw
proces ontstaat er geen elek
triciteit, maar pure water
stof.
Er moet wel een beetje ener
gie worden toegevoegd om
de protonen te laten werken
als elektronenacceptor en ze
zo waterstof te laten vor
men. Daarbij is sprake van
een soort elektrolyse: water
wordt omgezet in waterstof.
Met het procédé worden
twee vliegen in één klap ge
slagen: het rioolwater wordt
gezuiverd en tegelijkertijd
vindt op een efficiënte ma
nier waterstofproductie
plaats.
Vrijwel alle opgesloten ener
gie in het afvalwater is te
gebruiken, omdat de bacteri
ën niet alleen suikers, maar
ook vetten en eiwitten kun
nen omzetten. Het onder
zoek naar waterstof halen
uit rioolwater gebeurt door
het het waterinstituut Wet-
sus in Leeuwarden.
