Muốn hiểu làm thế nào loại pin sinh học lại có khả năng phát sinh năng lượng tái tạo từ đất, mọi người cần nghĩ tới xuất xứ của các loại năng lượng trái đất đang sử dụng. Chúng đến từ giàn khoan dầu và ống khói nhà máy, từ cối xay gió và hệ thống tấm năng lượng mặt trời, gần đây nhất là từ pin, Lithium-ion chẳng hạn.

Thế nhưng nhiều người trong chúng ta rất dễ bỏ qua một nguồn năng lượng nữa đến từ các... trang trại, những vùng nông nghiệp vốn chiếm hơn một phần ba tổng diện tích đất của địa cầu. Ở mảng này, công ty pin Bioo có trụ sở tại Barcelona, Tây Ban Nha đang tạo ra điện từ chất hữu cơ trong đất, và sản xuất pin sinh học có khả năng cung cấp năng lượng cho các cảm biến nông nghiệp. Thị trường toàn cầu trị giá 1,36 tỷ đô la này đang đầy tiềm năng phát triển.

Công nghệ của Bioo hữu ích vì giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng các dòng pin hóa học dùng một lần vốn cần phải thay thường xuyên. Hướng đi của Bioo là làm việc với các công ty lớn như Bayer Crop Science để thử nghiệm công nghệ cảm biến của mình trên các trang trại, đồng thời trải nghiệm khả năng sử dụng pin sinh học để cung cấp năng lượng cho các hệ thống chiếu sáng.

Qua Bioo, người ta có thể hình dung ra một tương lai nơi mà sinh học thậm chí đủ khả năng cung cấp năng lượng cho các thành phố lớn trên thế giới. Nhờ chúng, năng lượng sẽ được tái tạo từ mặt đất qua quy trình sử dụng vi sinh vật trong đất để cung cấp điện năng chạy các đồ gia dụng trong nhà, từ bóng đèn đến các đồ điện khí.

Trong một công viên trên đảo Ibiza của Tây Ban Nha mang nguyên mẫu sản xuất năng lượng tái tạo mới sẽ không có tuabin quay khổng lồ hay những cánh đồng tấm pin mặt trời. Thay vào đó là cả một hệ thống hoạt động ngầm, ở đó, pin sinh học âm thầm tạo ra năng lượng từ chính lòng đất. Pablo Vidarte, sáng lập viên 24 tuổi của Bioo đã bắt đầu khái niệm này từ ý tưởng “Sao ta không coi lá cây như một tấm pin mặt trời? Không xem thiên nhiên như một cục pin sản xuất năng lượng, thứ hoàn toàn vô hại với môi trường?".

Pablo lý luận, khi trời mưa, hoặc bất cứ lúc nào mặt đất được tưới nước, các chất dinh dưỡng và vi sinh vật sẽ thấm từ đất vào hệ thống pin sinh học mới. Bên trong pin, các vi sinh vật ăn chất hữu cơ tạo ra proton và electron, đưa electron đến cực dương và proton đến cực âm. Không khí đi qua các lỗ trên phần tiếp xúc của bảng điều khiển sẽ cung cấp oxy. Tất cả quá trình tác động này sẽ tạo ra một dòng điện có thể cung cấp năng lượng cho đèn hoặc cảm biến hay các đồ điện gia dụng khác.

Vidarte nhấn mạnh đến lợi thế sản xuất điện cả ngày lẫn đêm của pin sinh học, một nguồn năng lượng 24/7 bất chấp trời nắng, mưa, thậm chí đổ tuyết. Ở khía cạnh bảo vệ môi trường, pin sinh học cũng đạt điểm tích cực vì hoạt động mà không gây ảnh hưởng xấu đến rừng. Trong khi một trang trại năng lượng mặt trời tầm cỡ lớn như ở Hàn Quốc có thể làm biến đổi thiên nhiên, vì cả triệu cây bị chặt để lấy chỗ lắp đặt các tấm pin mặt trời.

Ngoài ra, công nghệ sử dụng vật liệu làm ra pin sinh học - như than chì – lại dồi dào hơn so với vật liệu được sử dụng trong các tấm pin mặt trời. Do đó, nếu cần sản xuất hàng loạt, nó càng có khả năng cạnh tranh về giá.

Một trong những nơi đầu tiên công nghệ pin sinh học sẽ được sử dụng là ở các trang trại để cung cấp năng lượng cho các bộ cảm biến, giúp thu thập thông số dữ liệu như độ ẩm và độ pH của đất, lập bản đồ đồng ruộng để nông dân có thể tối ưu hóa các điều kiện canh tác cho cây trồng phát triển. Hiện tại, loại cảm biến nông nghiệp này thường sử dụng pin truyền thống, vốn vừa kém bền vững vừa phải thay thế liên tục.

Cuối cùng, cảm biến cũng có thể được sử dụng để đo các yếu tố khác như lượng carbon lưu trữ trong đất, một điểm dữ liệu quan trọng đối với những nông dân nào sử dụng các kỹ thuật nông nghiệp tái sinh nhằm mục đích kiếm được tín chỉ các-bon để chống lại biến đổi khí hậu.

Các tấm ghép pin sinh học lớn hơn, như loại được lắp đặt trong công viên Ibiza, còn có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng chiếu sáng. Công ty cũng đang nghiên cứu thêm công nghệ Bioo Panels, thử nghiệm biến thực vật thành công tắc kích hoạt ánh sáng hoặc âm thanh, dự kiến sẽ đưa ra thị trường vào cuối năm nay hoặc đầu năm tới.