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Friday, 31 October 2008

Tree Power 樹木發電締造真正綠色能源

by 狄高, extracted from the Hongkong Economic Journal 31.10.1008

tree power
image from http://web.mit.edu/newsoffice/2008/trees-2-enlarged.html

tree power
image from http://web.mit.edu/newsoffice/2008/trees-1-enlarged.html

風力發電、太陽能發電、乙醇是新一代再生能源,嘗試以清潔能源取代石油、煤碳的高污染能源,我們努力尋找一種可以持續發展又環保的能源,這是我們對地球的責任。最新的研究發明是利用活生生的樹木來發電,如果成功的話,這就是真真正正的「綠色能源」。

研究樹木發電原不是為了解決現有的能源問題,而是為了監察山火計劃的一部分,這是美國林務署的一個研究計劃,方法是每一英畝區域範圍內的四棵樹上裝置無線感測器,探測環境溫度以檢定是否有山火的潛在風險,藉以提供更佳的火災預警。警報器更會透過無線網絡傳送訊息,一旦有警報,當局可以作出即時反應,問題是感應器需要電力推動才能運作,但在深山卻不能提供一個完善的電力網,如果利用太陽能發電,其地面面積過大又不符合環保原則,因此想出利用樹木來發電的新奇點子。

麻省理工學院的科學家找出樹木與地面存在電壓差的現象,在排除了諸如電磁輻射等可能性後,他們證實了一個十九世紀以來的理論:不同的酸鹼值(pH)值會產生電壓差。樹木內部與所栽植的土壤間的 pH 值不平衡,因此產生了電壓。研究人員指出每一刻度的 pH 值差異,會產生五十九毫伏的電壓。研究人員已成立了一間科技公司 Voltree Power,成功將數毫伏的樹電力提升到一伏特,足夠慢慢充飽一顆電池,並以無線電將感測器的數據傳送到網絡系統上。目前已經有一塊十英畝大小的「樹電」無線感測網絡在美國林務署的指示建成,準備在2009年春天進行現場測試。

透過這種技術,林業署人員便可以監測森林的實際情況,而電池則可以透過這些「電樹」來充電功能。樹木與其栽植土壤之間的電壓差,是由樹木本身的新陳代謝來維持,因此無論是白天晚上、春夏秋冬四季或是晴天下雨,都不受影響,這是大自然的自我調節機制,因此電池便在一個穩定的環境下充電,既安全亦環保。

現階段這種充電技術只能提供輕微電力能量,但從這技術方向發展,可以把森林發電發展成為一個「樹林發電廠」的構想,這樣絕對是一個極大的經濟誘因,有望帶來豐厚的利潤,於是促使我們種植更多樹木,而不是去砍伐樹木,這樣又多了一項環保貢獻。不過,樹林發電廠必須經過詳細的評估和規劃,因為投資者必定以利潤為先,尋找那些樹木是最具成本效益來發電,然後一窩峰地鎖定種植這種經濟效益高的樹木,這樣便會影響生態的平衡發展,造成另一個環境破壞的問題,最後變成好心做壞事。

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further reading -
Preventing forest fires with tree power
Sensor system runs on electricity generated by trees

by Elizabeth A. Thomson, MIT News Office 23.09.2008