Zimbabwe Teen osvetľuje vidiecke domy elektrickou energiou z domového odpadu

Vo vidieckych častiach Zimbabwe nie je veľa práce v noci, kde stredoškolský senior Macdonald Chirara navštevuje svoju babičku počas prázdnin. Zatiaľ čo dieťa z mesta by mohlo sledovať Netflix alebo čítať román podľa lamplight, v týchto vzdialených komunitách to jednoducho nie je voľba. Chirara, ktorej vynález trvalo udržateľne poháňaného bioplynového digestora vzal svetovú vedeckú veľtrh komunitu búrkou, hovorí, že keď sa tam zotmie, zvyčajne zostáva tmavá.

„Počas môjho pobytu vo vidieckych oblastiach sme zvyčajne spali skoro, pretože nebolo osvetlenie ani žiadna forma zábavy,“ hovorí študent zimbabwianskej Policajnej strednej školy. obrátený, „Niekedy som zažil výzvy, ktoré sa objavili pri hľadaní palivového dreva v kríkoch.“

V mestských častiach Zimbabwe dosiahla elektrifikácia 80%. Ale vo vidieckych oblastiach sa tento počet zmenšuje na 20%. Chirara sledovala, ako jeho babička a jej susedia zbierajú a spaľujú palivové drevo na varenie a osvetlenie noci, systém, ktorý bol odovzdávaný „z generácie na generáciu“, kým sa nestal normou. Vynáša v nádeji, že budúci Zimbabwe budú mať viac možností.

„Najviac sa ma dotklo to, ako väčšina ľudí vo vidieckych oblastiach Zimbabwe žije väčšinu svojho života v tme,“ hovorí. S jasným cieľom v mysli a zmyslom pre vedeckú zvedavosť, ktorú prinajmenšom čiastočne zapríčinil Carl Sagan, začal pracovať na stavbe a testovaní digestora na bioplyn, ktorý rozkladá organický odpad na využiteľnú elektrinu pomocou baktérií zozbieraných z miestnych závodov.

Digest je dômyselný vo svojej vynaliezavosti. Je dobre známe, že metán sa môže spaľovať na výrobu energie, ale menej často sa skúma myšlienka, že metán sa nemusí ťažiť z hlbokých podzemných komôr. Chirara pochopila, že organický odpad, ako sú zemiakové šupky a kravský trus, by sa mohol rozdeliť na metánový plyn, ak by bol k dispozícii len správny katalyzátor. Chirara si našťastie uvedomila, že katalyzátor je všade okolo neho.

Koberce vodných hyacintov, listnaté vodné rastliny s klamne peknými kvetmi, pokrývajú povrch rybníkov a jazier v Zimbabwe a dusia ich kyslíkom. „Je to jeden z najškodlivejších burín a urobili sa mnohé pokusy na jeho odstránenie alebo kontrolu,“ hovorí Chirara. Jedným z dôvodov, prečo je invazívna rastlina tak účinným kolonizátorom, je to, že je to oportunista, ktorý využíva natívne baktérie vo vode na podporu svojho rastu. „Medzi mikrobiálnymi populáciami sú metanogénne baktérie, mikroorganizmy, ktoré produkujú metán ako metabolický vedľajší produkt v anoxických podmienkach,“ vysvetľuje Chirara, ktorá využila príležitosť, aby dala rastliny oveľa užitočnejšej práci.

S podporou učiteľa prírodovedných predmetov menom Ngomanyuni, ktorý Chirara pripisuje za pochopenie vedeckej metódy, vznikol digestor bioplynu. Pestovanie vodných hyacintov v kale organického odpadu a vody odviedol novovytvorený metánový plyn do termoelektrického generátora, ktorý meral maximálne 1,5 voltu - približne rovnako ako štandardná batéria typu AAA. Ak je zväčšený, mohol by poskytnúť dostatok energie na osvetlenie domu alebo udržanie plameňa na varenie bez ťažkostí a environmentálnych dôsledkov zberu a spaľovania palivového dreva.

Začiatkom roku 2018 Chirara vyhrala cenu Inovácie Spoločenstva od Spoločnosti pre vedu a verejnosť so sídlom v USA s vynálezom, ktorý ho v máji priviedol na Medzinárodný veľtrh vedy a techniky spoločnosti Intel. Tam, súťažiť proti študentom vedcov z celého sveta, on umiestnil štvrtý vo fyzikálnych vedách, pričom domov 500 dolárov cenu.

V Zimbabwe už pracuje na novom projekte: solárny systém na čerpanie vody, ktorý nahradí zdĺhavé ručne poháňané čerpadlá, na ktorých je odkázaných toľko ľudí. Rovnako ako tie najlepšie podnikateľské tisícročia, aj on dúfa, že založí spoločnosť s názvom Everlasting Technology, ktorá je trvalo udržateľným poskytovateľom energie so zameraním na bioenergiu. Jeho pracoviská sa opäť sústreďujú na to, čo je k dispozícii - namiesto vodných hyacintov, tentokrát pomocou slnečného žiarenia - aby uľahčili život ľuďom okolo seba.

„Väčšina základných potrieb sa stretáva s ťažkosťami vo vidieckych oblastiach Zimbabwe a tento jav zostáva rovnaký pri pohľade na Afriku ako celok,“ hovorí. "Patrí medzi ne spoľahlivá udržateľná energia, čistá voda a vzdelávacie zdroje 21. storočia."

Nadšený čitateľ diela Paula Coelha, Robina Sharmu, a, samozrejme, Sagan, Chirara dúfa, že bude pokračovať v používaní vedy, aby poskytol „logiku, zmysel a poriadok v tom, čo by sa inak mohlo zdať chaotické“.

"Nemusí to vyriešiť všetky naše problémy," hovorí. „Ale zvyčajne nám ukazuje cestu k riešeniam.“