Waterschap De Dommel, NXP en Plant-e hebben succesvol gedemonstreerd hoe een grondwatersensor haar stroom kan halen uit de natuur waarin de sensor geplaatst is.

Waterschap de Dommel heeft verspreid over de regio 800 draadloze grondwaterstandsensoren geïnstalleerd. Deze sensoren worden voornamelijk gevoed door lithiumbatterijen, die regelmatig moeten worden vervangen en een negatieve impact hebben op het milieu.

Door levende planten te gebruiken als stroombron voor de sensoren, biedt Plant-e een zelfvoorzienend en duurzaam alternatief voor batterijen. De gepatenteerde technologie is CO2-negatief en maakt gebruik van natuurlijke processen rond plantenwortels om elektriciteit op te wekken.

Sinds 2009 produceert Plant-e uit Renkum elektriciteit met levende planten. Dit doet Plant-e door gebruik te maken van de natuurlijke processen in de bodem. Dat werkt als volgt: een plant produceert organisch materiaal via fotosynthese en scheidt een deel daarvan uit via de wortels. Rondom de wortels in de bodem leven bacteriën die het organisch materiaal afbreken en daarbij elektronen vrijmaken. Plant-e vangt die elektronen in een elektrode en produceert op die manier elektriciteit. Tot op heden gebruikt Plant-e deze technologie voor verlichtingsconcepten in onder andere publieke parken.

Sinds 2019 ontwikkelt Plant-e ook sensoroplossingen die hun stroom geleverd krijgen uit planten. Er wordt hierbij voldoende elektriciteit geproduceerd om een sensor aan te sturen en de verkregen data te verzenden naar een dashboard. Dit maakt het mogelijk om op afstand bijvoorbeeld kwetsbare natuur of waterstanden te monitoren op een duurzame en kosteneffectieve wijze.

Succesvolle productvalidatie

In mei 2022 heeft Waterschap De Dommel diverse locaties beschikbaar gesteld in haar stroomgebied waar Plant-e haar technologie kon testen in combinatie met een grondwatersensor. De veldtest bestaat uit 78 PowerSticks verdeeld over drie locaties in de regio Noord-Brabant, waarvan er 1 is uitgevoerd met en grondwatersensor. De test betrof het aantonen van het betrouwbaar en continu functioneren van de stroombron als ook het genereren van afdoende stroom voor het aansturen van de sensor en de datatransmissie.

Dankzij de samenwerking met Waterschap De Dommel is er inmiddels al 1,5 jaar succesvol data verzameld: een doorbraak!

Niet alleen wordt de grondwatersensor al 1,5 jaar continu succesvol van stroom voorzien, dit is ook gedurende een zeer koude winterperiode gewoon doorgegaan. Daarmee heeft het Plant-e systeem bewezen niet alleen zeer duurzaam te zijn, maar ook nog eens zeer betrouwbaar.

Gedurende 1,5 jaar is er ieder uur gemeten en iedere 24 uur data verzonden. En dat allemaal op stroom uit planten!

Rex Verkaik, MVO-manager bij Waterschap De Dommel, is enthousiast over de ontwikkelingen: “Ontwikkelingen van duurzame technologie als die van Plant-e, daar mogen wij als overheid best aan bijdragen.”

Geschikt voor toepassing in buitengebied en kwetsbare natuur

De demonstratie bij De Dommel mag zeer geslaagd genoemd worden. Dit betekent nog niet dat alle huidige grondwatermeetpunten van De Dommel kunnen worden uitgevoerd met een Plant-e stroombron. De Plant-e technologie gedijt namelijk het best in een bodem met veel organische stof en hoge grondwaterstand. Schrale zandgronden, zoals deze voorkomen in het gebied van De Dommel lijken hiermee minder geschikt. Om dit te bepalen is een goede inventarisatie van de bodem van het gebied ter plaatse van de meetpunten een belangrijke vervolgstap.

Het toepassen van de Plant-e technologie in buitengebied en kwetsbare natuur heeft een aantal belangrijke voordelen boven de huidige manier van meten. Plant-e technologie houdt schadelijke Lithiumbatterijen weg uit (kwetsbare) natuur en bespaart tijd en mankracht doordat het niet langer noodzakelijk is de batterijen te vervangen. Het Plant-e systeem heeft een levensduur van 50-100 jaar; vele malen langer dan de levensduur van de sensoren zelf. Daarmee is de stroombron bij uitstek geschikt voor locaties waar je niet naar toe wilt om de batterijen te vervangen.

Rex Verkaik: “Een mooie toepassing van plantenstroom zou het monitoren van natuurgebieden zijn, daar willen we niet te vaak naar toe vanwege verstoring van de natuur en de lastige bereikbaarheid.”

Hoewel Plant-e technologie nu nog behoorlijk prijzig is, door de lage oplages die worden geproduceerd, is het nu in veel gevallen al voordeliger om plantenstroom te gebruiken in plaats van batterijen.

“Los van het feit dat plantenstroom natuurlijk veel duurzamer is dan batterijen, is het ook een hele economische keuze.”  Marjolein Helder, CEO Plant-e

Het ontbreekt veel bedrijven en waterschappen aan tijd en mankracht om iedere 1-2 jaar batterijtjes te vervangen. En als je dat dan toch moet doen, is dat zo duur, dat je een Plant-e systeem al binnen 2 jaar terugverdient.”

Samenwerking Waterschap De Dommel, Plant-e en NXP

In deze product validatie heeft Plant-e in samenwerking met NXP een draadloos meetsysteem ontwikkeld dat de stroombron van Plant-e integreert met de harvesting-, en omvormingselektronica van NXP in een robuuste buis: de PowerStick. De PowerStick bevat de peilbuis en levert stroom voor de sensor en draadloze datatransmissie op basis van LTE. Door gebruik te maken van dit geïntegreerde systeem kan regelmatige batterijvervanging worden vermeden, wat tijd, geld en het milieu bespaart.
Waterschap De Dommel heeft drie locaties beschikbaar gesteld. Plant-e was verantwoordelijk voor het screenen van de locaties en in samenwerking met Avallo zijn de PowerSticks geïnstalleerd.

Geïnteresseerd?

Bent u na het lezen van deze publicatie geïnteresseerd om meer te weten over de mogelijkheden van Plant-e voor uw bedrijf en uw werkgebied. Wij komen graag met u in contact.

Wilt u meer weten over de PowerStick? Klik dan hier om onze whitepaper te downloaden.

sales@plant-e.com, office@plant-e.com