Inleiding

Wereldwijd neemt de vraag naar energie steeds meer toe. Op dit moment wordt de meeste energie gegenereerd uit fossiele brandstoffen. Fossiele brandstoffen zijn hartstikke slecht voor het milieu. Om opwarming van de aarde tegen te gaan moeten we zo veel mogelijk van fossiele brandstoffen af en overgaan op duurzame energiebronnen. De bekendste en meeste gebruikte duurzame energiebronnen zijn zonne- en windenergie. Dit zijn echter niet de enige manieren om duurzame energie op te wekken. Er kunnen namelijk ook elektronen uit de grond worden gehaald. Deze komen vrij bij de afbraak van organisch materiaal in de grond door bacteriën. Het zou zonde zijn om deze elektronen niet te gebruiken. Alleen hoe kunnen deze elektronen worden opgevangen?

Dit kan worden gedaan met behulp van een plant microbial fuel cell, afgekort PMFC, en ook wel plant microbiële brandstofcel genoemd in het Nederlands. Zoals de naam het misschien al verklapt, bestaat de PMFC deels uit planten. Hierdoor is de PMFC niet alleen een duurzame manier om energie op te wekken, maar draagt deze, in tegenstelling tot zonnepanelen en windmolens, ook nog een bij aan de fixatie van CO2. Ook zou de PMFC kunnen bijdragen aan het verminderen van het stikstof, fosfaat en methaan overschot in Nederland. Tevens is de PMFC in staat om water te fixeren, waardoor droogte, wat een steeds groter probleem is, wordt bestreden.

De PMFC is dus eigenlijk een veel duurzamere energiebron zonnepanelen en windmolens. Toch is de PMFC nog niet in gebruik. Dit is omdat de energieopbrengst, in vergelijking met andere duurzame stroombronnen, nog te laag in verhouding met het oppervlakte wat de PMFC inneemt. Hierdoor vormt de PMFC al gauw concurrentie met de landbouw, nieuwbouw of natuurgebieden. Om dit probleem op te lossen moet de energieopbrengst per vierkante meter verhoogd worden, of moet er een locatie worden gevonden waar de PMFC geen bedreiging vormt.De energieopbrengst kan geoptimaliseerd worden door te kijken naar de materialen, bijvoorbeeld welke plant er wordt gebruikt, wat voor grond er wordt gebruikt en wat voor bacteriën en stoffen er in de grond zitten. Ook is de opzet van de PMFC van belang voor de energieopbrengst. Een ander probleem is dat veel van de materialen die tot nu in de PMFC gebruikt worden niet duurzaam zijn. De uitdaging is dus om duurzame alternatieven te vinden, die ook nog eens zorgen voor voldoende energieopbrengst.

De PMFC maakt gebruik van voedingsstoffen om elektriciteit te verkrijgen. Door bepaalde voedingsstoffen toe te voegen gaat de energieproductie omhoog. Veel van deze voedingstoffen komen voor in afvalwater. Door de PMFC te bewateren met afvalwater gaat de energieopbrengst dus naar verwachting omhoog, mits er geen stoffen in het afvalwater zitten die schadelijk zijn voor bijvoorbeeld de plant. Een groot voordeel wat hierbij komt is dat het afvalwater wordt gezuiverd door de PMFC. Door de groeiende wereldbevolking wordt er steeds meer afvalwater geproduceerd, wat allemaal weer gezuiverd moet worden. Dit kost energie en hierbij gaan veel bruikbare stoffen verloren. De PMFC zou dus kunnen profiteren van het afvalwater en tegelijkertijd kunnen bijdragen aan het verduurzamen van de manier van water zuiveren. De zoektocht is dus naar een zo duurzaam mogelijke PMFC met een zo hoog mogelijke energieopbrengst voor in Nederland, en wellicht kan afvalwater hier een bijdrage aan leveren.