Quando as plantas extraem água das raízes para nutrir os caules e as folhas, produzem um potencial eléctrico que pode ser aproveitado como fonte de energia renovável. No entanto, como todos os seres vivos, as plantas estão sujeitas a um ritmo circadiano – o relógio biológico que percorre os ciclos diurnos e noturnos e influencia os processos biológicos. Nas plantas, este ciclo diário inclui a captura de energia luminosa para a fotossíntese e a absorção de água e nutrientes do solo durante o dia e a desaceleração dos seus processos de crescimento à noite.



Em um estudo publicado esta semana na Physics of Fluids , pesquisadores do Instituto Indiano de Tecnologia Kharagpur detalharam como os processos biológicos produzem voltagem nas plantas e o impacto das mudanças cíclicas diurnas e noturnas nesta voltagem.

“Este potencial de streaming, essencialmente uma consequência da energia natural reunida na planta, oferece uma fonte de energia renovável que é contínua e pode ser sustentável por longos períodos”, disse o autor Suman Chakraborty. “A questão que queríamos responder era quanto potencial ela pode produzir e como o potencial elétrico é influenciado pelo relógio biológico da planta?”

Para descobrir, os autores inseriram eletrodos nas hastes dos aguapés e anexaram reservatórios com eletrodos a pedaços de bambu da sorte para examinar de perto como o potencial elétrico muda dependendo dos tipos de íons, da concentração de íons e do pH do fluido que flui através das plantas. .

“Nosso momento eureka foi quando nossos primeiros experimentos mostraram que é possível produzir eletricidade em um ritmo cíclico e a ligação precisa entre isso e o ritmo diário inerente da planta”, disse Chakraborty. “Poderíamos identificar exatamente como isso está relacionado à transpiração da água e aos íons que a planta carrega através da ascensão da seiva”.

O estudo quantificou a resposta de voltagem proveniente do movimento de íons através dos caminhos da planta que se alinham exclusivamente com os ritmos diários da planta. Os autores descobriram que as plantas podem moderar ativamente o fluxo de fluido ou seiva em sincronia com os ciclos diurnos e noturnos. Eles também descobriram que o potencial de fluxo elétrico aumenta com a diminuição da concentração de íons ou aumento do pH no fluido.

"Não apenas redescobrimos o ritmo elétrico da usina, articulando-o em termos de tensões e correntes, mas também fornecemos informações sobre o potencial aproveitamento da produção de energia elétrica das usinas de maneira sustentável, sem impacto ambiental e sem perturbação ao ecossistema", disse Chakraborty. .

"As descobertas poderão ajudar a desenvolver sistemas biomiméticos, inspirados na natureza, que possam enfrentar a crise energética global com uma solução ecológica e sustentável, na qual a plantação de uma árvore não só alivie as crises das alterações climáticas e do declínio da qualidade ambiental, mas também proporcione uma forma de para aproveitar a eletricidade dele."