Stroom uit bomen helpt bosbranden bestrijden

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) zijn erin geslaagd de elektriciteit die door bomen loopt, te gebruiken om sensoren van stroom te voorzien die de luchtvochtigheid en temperatuur van een bos in de gaten houden.

Eén van de onderzoekers vertelde op een item op Discovery Channel over de totstandkoming van deze weersensoren dat al behoorlijk lang bekend is dat er een heel kleine elektrische stroom door bomen loopt. Er zijn in het verleden veel, soms behoorlijk exotische, theorieën bedacht over het waarom van die elektriciteit, maar de waarheid is volgens het MIT-onderzoeksteam dat een verschil in PH-waarde (zuurgraad) tussen de boom en de grond waarop deze leeft de oorzaak is.

Het prille begin van dit onderzoek is er een om in te lijsten: onderzoekers Andreas Mershin en Chris Love geloofden niet erg in de reeds vaak onderzochte ‘bomenstroom’, maar wilden toch een kansje wagen om het mysterie te ontrafelen. Ze sleepten een uit de kluiten gewassen ficus met pot en al hun laboratorium in en zetten er een kooi van Faraday overeen. Deze in koper uitgevoerde kooi heeft als eigenschap dat elektrische velden volledig buiten de deur worden gehouden. Dat was een belangrijke voorwaarde om de eventuele elektriciteit in de boom zo zuiver mogelijk te kunnen opmeten. Mershin en Love staken vervolgens platina elektroden in de stam van de ficus en de potgrond en pikten zowaar een stroom op!

Dat de beide onderzoekers een stroom hadden gemeten, was mooi, maar dat bewees natuurlijk nog niets, want dat hadden anderen voor hen ook al gedaan. Ze moesten nu hun eigen theorie gaan bewijzen, het axioma dat de elektrische stroom in een boom wordt opgewekt door een verschil in zuurgraad tussen de boom en de grond. Mershin en Love begonnen daarom met een behoorlijk zurige grond die een PH-waarde van 2 had. Ze maakten de grond vervolgens stap voor stap een beetje meer basisch, tot de zuurgraad 12 werd bereikt. Met iedere stap van 1 PH hoger die ze maakten, bleek de elektrische stroom met 59 millivolt te veranderen. Hoe groter het verschil tussen de PH-waarde van de boom en de grond, des te sterker de stroom was die door de boom liep.

Hun theorie leek bewezen, maar erg euforisch waren beide onderzoekers nog niet. Er lagen twee forse beren op de weg om iets moois van deze ontdekking te maken: een stroompje dat in millivolt moet worden uitgedrukt is niet bijster veel. Wat eigenlijk nog veel erger was, er moest feitelijk een probleem gevonden worden voor een oplossing. Mershin en Love hadden aanvankelijk geen idee wat ze met de ontdekking aanmoesten dat er een stroom door bomen loopt. Het eerste probleem bleek snel op te lossen: met bestaande technieken wisten ze het zwakke stroompje in hun ficus op te krikken tot 2,4 volt. Dat is genoeg om elektronica van energie te voorzien, maar wat voor elektronica moest dat zijn?

Het onderzoeksteam overwoog vele mogelijkheden, maar bedacht uiteindelijk een eenvoudige sensor die de luchtvochtigheid en de temperatuur van zijn omgeving in de gaten houdt. De stroom die in bomen wordt opgewekt bleek voldoende om dit type sensor te voorzien van energie. Hiermee hadden de onderzoekers een systeem in handen dat boswachters en brandweercorpsen informatie geeft over de omstandigheden in bossen die kunnen leiden tot bosbranden. De sensoren worden daarbij in bomen geplaatst die ongeveer dertig meter uit elkaar staan. De informatie ‘springt’ daarbij van sensor naar sensor, totdat een permanent weerstation wordt bereikt dat deze informatie doorspeelt aan een centrale weersdienst. Mershin en Love hebben hun uitvinding inmiddels ondergebracht in een eigen onderneming, Voltree.

Scroll Up

Pin It on Pinterest