綠葉蒸騰可誘導水伏發電

福建農林大學教授周順桂團隊發現了一種基于活荷葉的植物蒸騰發電機，可利用植物葉片蒸騰作用的水循環過程直接捕獲環境潛熱,實現持續產電。該研究首次揭示了植物蒸騰作用的水伏效應。9月16日，相關成果發表在《自然—水》上。

綠葉蒸騰誘導水伏發電。課題組供圖

植物蒸騰作用是自然界中最大的水通量之一，占地球蒸散發的80%-90%，蘊含著巨大的水伏能量潛力。這一過程不僅涉及水的相變，吸收環境潛熱，而且理論上可以將蒸發潛熱轉換為電能。目前的研究多集中在模擬蒸騰過程的人工發電裝置上，但對植物自身蒸騰產電的機制研究相對缺乏。

研究人員通過一系列創新的實驗設計和電學測試，驗證了植物活葉蒸騰作用誘導發電的可行性。他們發現，植物蒸騰發電性能受到植物生理活動和環境因素的多重影響，包括蒸騰速率、氣孔開閉狀態和溫度等。此外，植物體內的電解質等導電物質也可能參與到蒸騰水循環中，對發電過程產生貢獻。

最后，通過研究自然界中不同植物的蒸騰產電情況，進一步證明了植物蒸騰產電現象的普適性。

與傳統的水伏器件不同，活體植物葉片的蒸騰作用是通過植物代謝實現的自發水文循環，這為水伏技術提供了一種無需外部水源的解決方案，完美解決了傳統水伏器件對外部水源的絕對依賴。為推進未來綠色能源技術發展提供了新視角，并在實際應用，特別是滿足物聯網能源需求方面具有深遠意義。

據悉，福建農林大學教授胡啟昌為論文第一作者，周順桂為通訊作者。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s4421-024-00311-9