2024年9月16日，福建农林大学周顺桂教授团队在《Nature Water》（《自然-水》）期刊发表了题为“Hydrovoltaic electricity generation induced by living leaf transpiration”（绿叶蒸腾诱导水伏发电）的研究论文。该论文报道了一种基于活荷叶的植物蒸腾发电机（LTG），可利用植物叶片蒸腾作用的水循环过程直接捕获环境潜热实现持续产电，首次揭示了植物蒸腾作用的水伏效应。 Nature Communications | 福建农林大学周顺桂教授团队在微生物能量利用新途径方面取得进展
武夷学院博士以第一作者身份在Cell旗下期刊（IF=14.3）发表高水平文章
福建农林大学最新成果揭示缺氧环境下水铁矿介导的甲烷氧化固氮新效应
福建农林大学硕士生以共一作者身份在Nature Communications发表最新研究成果
植物的蒸腾作用是地球上陆地表面最主要的水分流动形式之一，它占据了全球蒸散发总量的80%到90%，并且拥有可观的水伏能量潜力。蒸腾作用与纯物理的水蒸发过程相似，都涉及到水的相变并吸收环境中的潜热（这一能量最终源自太阳）。理论上，蒸腾作用可以通过类似于蒸发诱导发电机的方式，利用水伏电子设备将蒸发过程中吸收的潜热转化为电能。然而，目前的研究主要集中在使用纳米工程技术来模仿蒸腾过程，制造人工发电系统以增强或控制电力输出，而对植物蒸腾发电的实际效能及其背后的机制研究相对较少。实际上，植物的蒸腾过程不仅受到外界环境条件的影响，也受到植物自身特性的调控，这使得它比单纯的物理蒸发过程更加复杂。此外，植物体内含有电解质等可以导电的物质，这些物质可能也在蒸腾相关的发电过程中起到一定作用。更重要的是，活体植物的蒸腾是一个由植物代谢驱动的自然水循环过程，克服了传统水伏设备对外部持续水源的需求。因此，探索植物活叶蒸腾发电的过程及其工作原理，对于推动基于生物的水伏技术的理论发展和实际应用具有重要的价值。研究者们通过设计一系列的发电验证实验以及进行原位电气测量，证明了利用植物活叶蒸腾作用来发电的可能性。进一步的研究显示，植物蒸腾发电的效果会受到多种因素的影响，包括植物自身的生理活动及环境条件（例如蒸腾速率、气孔状态、气温等）。同时，研究还探讨了植物蒸腾发电的具体机制。通过对自然界中不同种类植物的蒸腾发电效果的研究，进一步证实了植物蒸腾发电现象的普遍性。考虑到植物蒸腾作用中水伏效应的普遍存在，这项研究为未来绿色能源技术的发展开辟了新的视野，并且在实际应用领域，尤其是在满足物联网（IoT）设备能源需求方面，展现出了巨大的潜力。据悉福建农林大学为本论文唯一通讯单位，福建农林大学胡启昌老师为论文第一作者，周顺桂教授为通讯作者，福建农林大学农业工程博士生林秀钰，资源与环境学院任国平老师，吕健老师等参与了本项研究。该研究得到了国家杰出青年科学基金（41925028）、国家自然科学基金（92251301，42377310）、中国博士后科学基金（2024T170148）和福建省自然科学基金 （2022J01154）的资助。
https://doi.org/10.1038/s4421-024-00311-9![]()
