Skovbrandalarmer skal hente energi fra træerne
Amerikanske forskere arbejder på at lade energi fra træernes rødder forsyne temperatur- og fugtighedssensorer. Dermed kan øde skovområder bedre overvåges og ødelæggende skovbrande bekæmpes i tide.
Skovbrande fik for en lille måned siden Californiens guvernør Arnold Schwarzenegger til at erklære undtagelsestilstand i den sydlige del af staten. Tusindvis af mennesker blev evakueret fra deres hjem, og brandfolk kæmpede for at holde ilden fra storbyerne San Diego og Los Angeles.
Situationen er ikke et særsyn i denne del af USA. Hvert år plages området af store, altopslugende skovbrande, der hurtigt når op i et omfang, hvor ilden er umulig at kontrollere.
Der findes allerede sensorsystemer, der kan overvåge øde skovområder, men et af problemerne er, at de kører på batterier, som jævnligt skal skiftes. Det koster mange ressourcer, når skovområder på flere tusinde kvadratkilometer skal overvåges.
En ny opfindelse fra Massachusetts Institute of Technology, MIT, kan imidlertid gøre overvågningsopgaven mere håndterlig. På MIT arbejder forskerne nemlig på at udvikle et sensorsystem, der forsynes med energi fra selve træets rødder.
De ganske små mængder energi, som træet producerer, overføres til batteriet, og når mængden når op over en vis tærskel, aktiveres sensoren.
Sensoren registrer ændringer i luftens fugtighed og temperatur. I tilfælde af brand ændres disse parametre drastisk, og sensorens sendesystem aktiveres med det samme.
Forskerne har længe været klar over, at træer producerer uhyre små mængder af elektricitet - men hvordan har været noget af et mysterium. Flere teorier har været i spil - bl.a. at det skulle være strøm fra elektrobiokemiske redoksreaktioner, radiobølger eller elektromagnetisk interferens med nærliggende elektriske installationer. Men det viser sig at være noget helt andet.
»Elektriciteten genereres via forskelle i pH-værdien i træernes rodsystem og i det omkringliggende miljø - den jord, som træet er plantet i,« forklarer Andreas Mershin, MIT.
»Et enkelt træ genererer ikke meget energi, men over tid bliver det til en del, fordi opladningen sker løbende. Lidt ligesom en dryppende vandhane kan fylde en vandtank over tid,« fortæller Shuguang Zhang, seniorforsker, Center for Biomedical Engineering, MIT.
Systemet samler energi nok til at sensorerne kan sende et signal fire gange i døgnet - eller med det samme, i tilfælde af brand.
Hvert signal sendes fra en sensor til den næste, indtil det når til en vejrstation, som videresender signalerne via satellit til et centralt overvågningscenter.
Forskerne regner med, at det vil være nok med sensorer på ét træ pr. 1.000 m2 skov. Systemet vil blive afprøvet i foråret i en skov på ca. tre hektar i Idaho - et areal, der altså vil kræve omkring 30 sensorer.
Sensorerne kan i princippet konstrueres til at registrere en hvilken som helst parameter i omgivelserne. Forskerne peger på sprængstofdetektorer og aktivitetssensorer, som kan bruges i overvågningsøjemed ved de amerikanske grænsestrækninger.





