Mobieltje opladen in bloembak

Stroom uit een plantenbak, het kan. In Wageningen zijn twee onderzoekers met hun bedrijf Plant-e de methode aan het verfijnen.

Nederland, Wageningen, 3-11-2011 Opwekken van electriciteit door planten bij de Wageningen university. Deze onderzoeksopstelling bij Plant-e geeft 500 milivolt, 0,5 volt, per bak, genoeg om een led te laten branden. Foto: Flip Franssen

Dat is wonderlijk: een plantenbak die stroom levert. Marjolein Helder demonstreert het principe. Ze staat in een kleine kas waar een gelig licht schijnt. Er staan drie bakken naast elkaar, gevuld met moerasplanten. Uit de bakken hangen stroomkabeltjes. Helder steekt een kabeltje in een kleine ventilator. Die begint prompt te draaien.

Marjolein Helder is milieutechnoloog aan de Wageningen Universiteit. Samen met collega David Strik heeft ze twee jaar geleden een bedrijfje opgericht, Plant-e. De ‘e’ staat voor elektriciteit.

Helder en Strik fantaseren graag over de toekomst. Over wat er straks mogelijk is met hun technologie. Ze denken aan bloembakken waarin je je mobiele telefoon kunt opladen. Of aan huizen die een flink deel van hun elektriciteit uit een groen dak halen. Of verder weg, in Azië, aan uitgestrekte rijstvelden die elektriciteit voor hele dorpen genereren.

Zover is het nog niet. Helder en Strik werken allebei slechts één dag in de week voor hun bedrijf, de woensdag. De rest van de tijd doen ze onderzoek. Helder is bezig met haar promotie, die ze volgend jaar hoopt af te ronden.

Maar er begint wel schot in de zaak te komen, merkt Strik.

Eerder dit jaar waren ze een van de zes finalisten van de Green Challenge, een jaarlijkse wedstrijd voor duurzame innovaties, georganiseerd door de Postcode Loterij. Ook hebben ze net 100.000 euro subsidie gekregen, onder andere van de provincie Gelderland. En deze zomer was er nóg een hoogtepunt. Helder en Strik namen hun eerste serieuze proefopstelling in gebruik. Vierhonderd meter van hun werkplek vandaan heeft het Nederlands Instituut voor Ecologie een splinternieuw gebouw geopend. Op het dak mocht Plant-e zestien vierkante meter aan stroom leverende plantenbakken plaatsen.

Het was David Strik die de werking van de technologie aantoonde, drie jaar geleden. Hij had net een teleurstelling achter de rug. Een proef met slijkgras was op een mislukking uitgelopen. Hij dacht: ik probeer het nog eens, maar nu met een andere grassoort. Hij koos liesgras. „Dat kun je hier achter uit de sloot trekken”, zegt hij. Hij had de proefopstelling klaar, en ging vervolgens een paar dagen met vakantie. Skiën in Zwitserland. „Toen ik terug kwam zag ik dat het werkte.”

Sindsdien zijn Strik en Helder bezig het systeem te optimaliseren. Welke plantensoort levert het meeste op? Welke ondergrond, welke voedingsstoffen? Gele lis bijvoorbeeld is een mooie plant om te zien, met zijn felgele bloem, zegt Helder. Maar de stroomopbrengst is laag, en de soort heeft veel water nodig. „Dat maakt het praktisch lastig, want dan heb je grote bakken nodig.” Helder en Strik testen ook soorten als riet, rijst en watermunt.

Helder legt uit dat het niet de moerasplanten zelf zijn die de elektriciteit leveren. Die komt van de bacteriën die rondom het wortelstelsel van de planten leven. De bacteriën maken voedingsstoffen voor de plant. En ze groeien. Dat vraagt energie. Die krijgen ze via een biochemisch proces waarbij ze elektronen afgeven. De elektronen kun je aftappen. Het werkt als een soort batterij. Schadelijk is dat aftappen niet, zegt Helder. „De elektronen zijn een afvalproduct van de bacteriën.”

In de plantenkas op de begane grond grijpt Helder in een van de bakken. Ze haalt er een hand grijzige blubber uit. Er zitten kleine korreltjes grafiet in, zegt ze. Die geleiden de stroom.

Boven de laag grafietkorrels ligt een zogeheten spacer van kunststof, in de vorm van een opengevouwen eierdoos. Daar bovenop ligt een mat. De grafietkorrels, de spacer, en de mat vormen samen de batterij. De elektronen stromen van de grafietkorrels naar de mat.

Het kan ook andersom. Dat de mat onder ligt. Of dat de verschillende lagen náást elkaar liggen. Helder en Strik testen het allemaal. Ook een batterij met drie lagen.

De stroomopbrengst is nu nog beperkt, zegt Strik. Maar hij gaat wel omhoog. Ze begonnen met 0,2 watt per vierkante meter. Vorig jaar haalden ze het dubbele. Uiteindelijk wil Plant-e uitkomen op een systeem dat 3 watt per vierkante meter levert. Bij een oppervlak van 50 vierkante meter levert dat 150 watt aan elektriciteit op. Omgerekend kom je dan per jaar uit op ongeveer eenderde van wat een gemiddeld huishouden aan stroom verbruikt (dat is 3.500 kilowattuur per jaar). Dat percentage is dan wel op basis van een systeem dat continu elektriciteit produceert. Doet het dat? Dag en nacht, zomer en winter? Strik: „Alleen als het vriest stokt de stroomproductie.”

Helder en Strik richten hun aandacht nu vooral op het ontwikkelen van een commercieel aantrekkelijk groen dak. Qua kosten schatten ze straks een kwart duurder uit te zijn vergeleken met een normaal groen dak. Zo vergt het buizensysteem om water aan en af te voeren extra investeringen. Bovendien kan het zijn dat het systeem zo zwaar wordt, dat een dak verstevigd moet worden.

Verdient het groene, stroom leverende dak zich dan nog wel in een redelijke tijd terug? „Nu is de terugverdientijd nog 30 jaar”, zegt Helder. „Maar we verwachten de kostprijs snel omlaag te krijgen.”

Strik onderstreept dat je met de technologie twee vliegen in één klap slaat. Je krijgt meer duurzame energie, en meer groen. „Er bestaat een grote behoefte bij mensen, zeker in de steden, om de natuur weer dichter bij te krijgen”, zegt Strik.

De Wageningse onderzoekers merken allebei dat het bedrijf meer tijd begint te vragen. „Het is tijd om te gaan groeien”, zegt Strik. Ze hebben sinds kort twee stagiaires.

Helder zegt dat ze met Strik duidelijke afspraken heeft gemaakt over het bedrijf. „We werken zoveel in het weekend en ’s avonds als we willen, zolang we het nog leuk vinden.”

Strik vindt wel dat er nog vrije tijd moet overblijven. Hij is fervent mountainbiker en bergsporter. Hij klimt, skiet, snowboardt. Helder zingt in een koor en een bigband, en ze doet aan rugby.

In de plantenkas wijst Helder op al het eendenkroos dat in de plantenbakken drijft. Ze heeft geen idee hoe dat erin is gekomen. Kwaad kan het volgens haar niet. Helder: „Wij vinden alles prima, zolang ons systeem maar werkt.”