alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2015.21.024alternative-217Research ArticleЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИENVIRONMENTAL ASPECTS OF ENERGYЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ДЕРЕВА ОТ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙDEPENDENCE OF ELECTRIC POTENTIAL OF TREES FROM ENVIRONMENTAL CONDITIONSХолманскийА. С.HolmanskiyA. S.

д-р хим. наук, ст. научный сотрудник ВИЭСХ

PhD, VIESH

allexhol@yandex.ruКожевниковЮ. М.KozhevnikovYu. M.

канд. техн. наук, заведующий лабораторией ВИЭСХ

PhD, VIESH

allexhol@yandex.ruВсероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) 109456 Москва, 1-й Вешняковский проезд, д. 2РоссияThe All-Russian Research Institute for Electrification of Agriculture (VIESH) 2, 1st Veshnyakovskii str., Moscow, 109456, RussiaRussian Federation201507042016021183187Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/217

В работе изучено влияние внешних условий (света, температуры) на эффективность генерации электрической энергии гальваническим элементом, образованным из пары металлических электродов, размещенных в дереве и почве. Использовали электроды из железа, нержавеющей стали и меди. Изучили деревья разного возраста Московской и Калужской областей: березу, липу, дуб, лиственницу, сосну, ель. Разность потенциалов между деревом и почвой менялась в диапазоне от 0,1 до 0,7 В в зависимости от вида дерева и материала электрода. Максимальная эффективность генерации электричества в летнее время достигалась в полуденные часы на лиственных деревьях с применением электродов из железа (дерево) и меди (почва). Сделали заключение об ускорении солнечным светом кинетики окислительно-восстановительных реакций в электролите ксилемы с участием металла электрода. Более высокие значения разности потенциалов в лиственных деревьях по сравнению с хвойными связали с более высокими значениями рН и диэлектрической постоянной в пасоке, чем в живице. Полученные результаты полезны для конструирования аккумуляторов электрической энергии деревьев, с помощью которых можно будет заряжать и питать маломощные электронные устройства.

In this paper we studied the effect of environmental conditions (light, temperature) on the efficiency of electric power generation by galvanic element formed of a pair of metal electrodes placed in the tree and the soil. Electrodes made from iron, stainless steel and copper. Studied trees of different ages Moscow and Kaluga region: birch, linden, oak, larch, pine, spruce. The potential difference between the wood and soil varied between 0.1 and 0.7 V, depending on the wood species and the electrode material. Maximum efficiency of electricity generation in the summer time was achieved at midday on deciduous trees by using electrodes made of iron (wood) and copper (soil). Made the conclusion that the sunlight accelerate the kinetics of redox reactions in the electrolyte xylem with a metal electrode. Higher values of the potential difference in deciduous trees compared to conifers associated with higher values of pH and the dielectric constant in the sap than in turpentine. The results obtained are useful for the construction of electric power trees batteries, by which can be recharged the low power electronic devices.

деревьяэлектрохимияпотенциалгальванический элементсолнечный светtreeselectrochemistrypotentialelectrochemical cellsunlightReferencesХолманский А.С. Адаптация деревьев к аномальным физическим факторам // Математическая морфология. Электронный математический и меди-ко-биологический журнал. Том 8. Вып. 3. 2009. http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-23-html/holmanskiy/holmanskiy.doc.Holmanskij А.S. Аdaptaciâ derev'ev k anomal'nym fizičeskim faktoram // Matematičeskaâ morfologiâ. Èlektronnyj matematičeskij i mediko-biologičeskij žurnal. Tom 8. Vyp. 3. 2009. http://www.smolensk.ru/user/sgma/ MMORPH/N-23-html/holmanskiy/holmanskiy.doc.Zhibin Hao, Wenbin Li, Jiangming Kan, Liyuan Jiang, Chao Feng, Bioelectricity in standing trees – A Potential Energy for Wireless Sensor Networks // TELKOMNIKA. 2013, Vol. 11, No. 8. P. 4841-4846.Zhibin Hao, Wenbin Li, Jiangming Kan, Liyuan Jiang, Chao Feng, Bioelectricity in standing trees – A Potential energy for wireless sensor networks // TELKOMNIKA. 2013, Vol. 11, No. 8. P. 4841-4846.Hao Tian, Jiangming Kan, Qing Xu, Chao Zhang, Zihao Jiang, Yangfan Li. A Measurement system of electric signals on standing trees // Sensors & Transducers. 2014. Vol. 162, Issue 1. P. 215-220.Hao Tian, Jiangming Kan, Qing Xu, Chao Zhang, Zihao Jiang, Yangfan Li. A Measurement system of electric signals on standing trees // Sensors & Transducers. 2014. Vol. 162, Issue 1. P. 215-220.Carlton Himes, Eric Carlson, Ryan J. Ricchiuti, David W. Taylor, Brian Otis, Babak A. Parviz. Using plants for directly powering nanoelectronic circuits // Nanotechnology Perceptions. 6 (2010). рр. 29-40.Carlton Himes, Eric Carlson, Ryan J. Ricchiuti, David W. Taylor, Brian Otis, Babak A. Parviz. Using plants for directly powering nanoelectronic circuits // Nanotechnology Perceptions. 6 (2010). rr. 29-40.The Roots of Power // http://www.iop.org/activity/ groups/subject/env/prize/file_52518.pdf.The Roots of Power // http://www.iop.org/activity/ groups/subject/env/prize/file_52518.pdf.Dominique Gibert, Jean-Louis Le Mouel, Luc Lambs, Florence Nicollin, Frederic Perrier. Sap flow and daily electrical potential variations in a tree trunk // Plant Science. 2006. 171: 572–584.Dominique Gibert, Jean-Louis Le Mouel, Luc Lambs, Florence Nicollin, Frederic Perrier. Sap Flow and daily electrical potential variations in a tree trunk // Plant Science. 2006. 171: 572–584.Christopher J. Love, Shuguang Zhang, Andreas Mershin. Source of sustained voltage difference between the xylem of a potted Ficus benjamina tree and its soil // PLoS ONE. 2008. 3(8): Р. 2963.Christopher J. Love, Shuguang Zhang, Andreas Mershin. Source of sustained voltage difference between the xylem of a potted Ficus benjamina tree and its soil // PLoS ONE. 2008. 3(8): R. 2963.Витер В.Н. Гальванический элемент, ч. 4. // Химия и химики. 2014. № 7. http://chemistry-chemists.Com/N7_2014/ChemistryAndChemists_7_ 2014 - P8-4. html#3.Viter V.N. Gal'vaničeskij èlement, č. 4. // Himiâ i himiki. 2014. № 7. http://chemistry-chemists.com/N7_ 2014/ChemistryAndChemists_7_2014-P8-4. html#3.Шаталов А.Я. Введение в электрохимическую термодинамику. М.: Высшая школа, 1984.Šatalov А.Â. Vvedenie v èlektrohimičeskuû termodinamiku. M.: Vysšaâ škola, 1984.Ch. Mamatha, Shija Mathew. A natural battery based on lake water and its soil bank // www.ijevs.com.Ch. Mamatha, Shija Mathew. A natural battery based on lake water and its soil bank // www.ijevs.com.Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений //www.bonsai.ru/dendro/phcontent.html.Kramer P.D., Kozlovskij T.T. Fiziologiâ drevesnyh rastenij // www.bonsai.ru/dendro/phcontent.html.Полевой В.В. Физиология растений. М.: Высшая школа, 1989.Polevoj V.V. Fiziologiâ rastenij. M.: Vysšaâ škola, 1989.Гордеев А.М., Шешнев В.Б. Электричество в жизни растений. М.: Наука, 1991.Gordeev А.M., Šešnev V.B. Èlektričestvo v žizni rastenij. M.: Nauka, 1991.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.