Können Pflanzen mit Windkraft Energie erzeugen?

Ich arbeite an einer gezeitenabhängigen Welt. Ich hätte gerne ein Leben auf der dunklen Seite der Welt. Die Sonne erwärmt die gesamte Luft auf einer Seite des Planeten und Winde hoch in der Atmosphäre transportieren sie auf die dunkle Seite des Planeten, wo die Luft abkühlt, abfällt und zur heißen Seite zurückfließt. Das bedeutet, dass Sie an / nahe der Oberfläche sehr starke Winde zur Sonnenseite bekommen.

Könnten Pflanzen diese Windenergie nutzen, indem sie einen flügel- oder rotorähnlichen Mechanismus verwenden, um den Wind zu ernten, um mechanische Energie zu erzeugen und diese in chemische Energie umzuwandeln und daraus Glukose herzustellen?

Offensichtlich könnte es unmöglich sein, einen sich kontinuierlich drehenden Rotor herzustellen, da keine Gefäßverbindung möglich ist. Ich dachte auch, dass sich der Rotor ein paar Umdrehungen drehen und dabei seinen Befestigungspunkt verdrehen könnte, dann die Geometrie ändern und den Befestigungspunkt wie eine Feder verwenden könnte, um in die Ausgangsposition zurückzukehren. Oder vielleicht eine flügelähnliche Struktur, die umgekehrt zu Vogelflügeln arbeitet, um Energie zu extrahieren, anstatt Antrieb zu liefern. Aber wie wandelt man dann Bewegung in chemische Energie um? So etwas wie Muskelgewebe, aber umgekehrt? Lassen Sie mich wissen, ob Sie irgendwelche Ideen haben und wie plausibel das ist.

Ich glaube nicht, dass Ihr Rotor funktionieren könnte, aber vielleicht könnte der sich im Wind biegende Stamm ein Mechanismus für Ihre Pflanze sein, um den piezoelektrischen Effekt zu nutzen .
Ich glaube, ich habe diese Frage schon ungefähr 20 Mal gesehen, die Antwort ist immer "nein". Es ist einfach nie effizient genug, um die Kosten zu kompensieren. Einige Pläne nutzen jedoch bereits Windkraft, siehe zum Beispiel en.wikipedia.org/wiki/Anemophily
Selbstregulierende Rotoren und ein Pumpenmechanismus mit Stammkrümmung sind beide strukturell möglich, aber Sie können nichts Nützliches mit ihnen machen. Die Realität ist, dass der osmotische Druck mehr als ausreichend ist, um Wasser vom Boden zu den Blättern zu bewegen, und die Prozesse zur Energiespeicherung in Pflanzen sind es fein abgestimmte chemische Reaktionen, die keine weitere Energiezufuhr benötigen. Pollen und Samen können den Wind nutzen, um sich weit von ihren Elternpflanzen entfernt zu verbreiten, aber das ist ungefähr alles, was Pflanzen für die Windkraft haben.
@Ash Ich schlage nicht vor, dass die Pflanzen die mechanische Wirkung nutzen, um Arbeit zu verrichten, ich meine, die Bewegung der Pflanze könnte die Sonne als Energiequelle ersetzen.
@nAUTILUS Ja, wie gesagt, es macht keinen Sinn, und es würde sowieso nicht funktionieren, Sie könnten nicht genug Spannung bekommen, um die Arbeit zu erledigen.

Antworten (1)

Ihre pflanzlichen Äquivalente könnten Bewegung über Piezoelektrizität in elektrische Ladung umwandeln .

https://en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricity

Piezoelektrizität ist die elektrische Ladung, die sich in bestimmten festen Materialien (wie Kristallen, bestimmten Keramiken und biologischen Stoffen wie Knochen, DNA und verschiedenen Proteinen) als Reaktion auf angewandte mechanische Belastung ansammelt. Das Wort Piezoelektrizität bedeutet Elektrizität, die aus Druck und latenter Wärme resultiert leitet sich vom griechischen πιέζειν piezein ab, was drücken oder drücken bedeutet, und ἤλεκτρον ēlektron, was Bernstein bedeutet, eine alte Quelle elektrischer Ladung.

https://contest.techbriefs.com/2014/entries/sustainable-technologies/4092 Schema der Piezoelektrizität

Ihre Windkraftanlagen würden Piezoelektrizität verwenden, um die Ladung in einem kleinen Bereich zu konzentrieren. Ionen bewegen sich dann als Reaktion auf die Ladungsdifferenz in diesen Bereich hinein oder aus ihm heraus, und diese Bewegung kann genutzt werden, um ATP zu erzeugen. So funktionieren Chloroplasten, indem sie Sonnenlicht nutzen, um Wasser zu spalten und Ladungsunterschiede zu erzeugen.

Chloroplast

Der Trick wird darin bestehen, in großem Maßstab eingefangene Windenergie (durch Biegen von Stielen?) zu nutzen, um Ladung zu erzeugen und ATP zu erzeugen. Mitochondrien und Chloroplasten sind klein, aber vielleicht wären die energieerzeugenden Organe dieser Pflanzen erheblich größer. Da viele piezoelektrische Substanzen kristallin sind, könnten die Energieorgane eurer Dunkelwindpflanzen Juwelen sein.

Das Problem ist, dass dies nur einmal pro Biegen des Pflanzenstiels funktioniert. Sie brauchen eine kontinuierliche (oder sich wiederholende) Bewegung, um eine äußere Kraft in Energie umzuwandeln .
@Karl: Das Schöne am Wind in diesem Zusammenhang ist, dass er normalerweise bis zu einem gewissen Grad zu- und abnimmt. Ein elastischer Holzast, der durch einen Windstoß gebogen wird, springt dann zurück, wenn die Windstärke nachlässt. Ein Organismus, der Windenergie nutzt, könnte eine fraktale Verzweigungsform haben: Die feinsten Verzweigungen verformen sich und springen bei den leichtesten Winden zurück, wobei größere Äste stärkere Winde einfangen und der Stamm selbst den stärksten Wind einfängt.
Das wäre extrem ineffizient. Sie brauchen einen Mechanismus in der Pflanze, der die Zweige mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit wackeln lässt. Jede Biegung kann nur eine bestimmte Energiemenge abgeben.
@Karl - mit 1,5% setzt die Photosynthese eine ziemlich niedrige Messlatte für die Effizienz. Aber jeder Prozentsatz der erfassten verfügbaren Energie wird immer noch erfasst. Der Stoffwechsel kann sich bis zu dem Punkt verlangsamen, an dem die aufgenommene Energie ausreicht.
Die 1,5% sind mir bekannt. Das wäre viel schlimmer. Bei diesen starken Winden benötigt Ihre Anlage viel Energie zum Bauen und Reparieren. In der Tiefsee und an anderen ruhigen Orten funktioniert ein langsamer Stoffwechsel.
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