Zimbabvejska najstnica osvetljuje podeželske domove z električno energijo iz gospodinjskih odpadkov

Ponoči ni veliko dela v podeželskih delih Zimbabveja, kjer srednji šoli Macdonald Chirara med počitnicami obišče svojo babico. Mestni fant bi lahko gledal Netflix ali prebral roman s svetilko, kar pa v teh oddaljenih skupnostih preprosto ni mogoče. Chirara, čigar iznajdba trajnostno pogonjenega bioplinastega bioplina je z nevihto prevzela svetovno znanstveno pošteno skupnost, pravi, da se tam, ko se tam umiri, ponavadi ostane temna.

»Med svojim bivanjem na podeželju smo običajno spali zgodaj, ker ni bilo razsvetljave ali kakršne koli oblike zabave,« je povedala študentska policija Zimbabveja Inverse. »Včasih sem doživel izzive, ki sem jih povzročil, ko sem iskal drva v grmovju.«

V mestnih delih Zimbabveja je elektrifikacija dosegla 80 odstotkov. Toda na podeželskih območjih to število upada na 20 odstotkov. Chirara je opazovala, kako njegova babica in njeni sosedje zbirajo in gorijo drva za kuhanje in osvetljevanje noči, sistem, ki je bil prenesen "iz generacije v generacijo", dokler ni postal norma. On izumlja v upanju, da bodo prihodnji Zimbabvejci imeli več možnosti.

"Najbolj se me je dotaknilo, kako večina ljudi na podeželskih območjih Zimbabveja živi večino svojega življenja v temi," pravi. Z jasnim ciljem v mislih in občutkom znanstvene radovednosti, ki ga je vsaj deloma sprožil Carl Sagan, se je lotil gradnje in testiranja bioplinskega digestora, ki razgrajuje organske odpadke v uporabno elektriko z uporabo bakterij, zbranih iz lokalnih rastlin.

Digestor je iznajdljiv v svoji iznajdljivosti. Ugotovljeno je bilo, da se plin iz metana lahko zažge za proizvodnjo energije, vendar je manj pogosto raziskano, da metana ni treba pridobivati ​​iz globokih podzemnih prostorov. Chirara je razumela, da se lahko organski odpadki, kot so lupine krompirja in kravji gnoj, razgradijo v plin metan, če je na voljo le pravi katalizator. Na srečo se je Chirara dobro zavedala, da je katalizator vse okoli njega.

Preproge vodnih hijacintov, listnate vodne rastline z goljufivimi cvetovi, ki prekrivajo površino ribnikov in jezer v Zimbabveju, jih zadušijo s kisikom. "To je eden najbolj škodljivih plevelov in veliko poskusov je bilo odpraviti ali nadzorovati," pravi Chirara. Del razloga, zakaj je invazivna rastlina tako učinkovit kolonizator, je ta, da je oportunist, ki uporablja naravne bakterije v vodi za podporo rasti. »Med mikrobnimi populacijami so metanogene bakterije, mikroorganizmi, ki v anoksičnih pogojih proizvajajo metan kot metabolični stranski produkt,« pojasnjuje Chirara, ki je izkoristil priložnost, da je rastline uporabil za veliko bolj uporabno delo.

S podporo učitelja naravoslovja g. Ngomanyunija, ki Chirara zasluži njegovo razumevanje znanstvene metode, je nastal bioplinski digestor. Z gojenjem vodnih hijacintov v gnojevki organskih odpadkov in vode je novoustanovljeni metan plin preusmeril v termoelektrični generator, ki je meril največ 1,5 volta - približno enako kot standardna baterija AAA. Če se poveča, lahko zagotovi dovolj moči za osvetljevanje doma ali za vzdrževanje plamena za kuhanje brez težav in okoljskih posledic zbiranja in sežiganja drv.

V začetku leta 2018 je Chirara s svojim izumom prejel nagrado Skupnosti za inovacije, ki jo je podelila Združenje za znanost in javnost v ZDA, ki ga je maja pripeljala na mednarodni sejem znanosti in tehnike Intel. Tam je tekmoval proti študentskim znanstvenikom z vsega sveta in se uvrstil na četrto mesto na področju fizikalnih znanosti, kjer je prejel nagrado za 500 dolarjev.

Nazaj v Zimbabveju si že prizadeva za nov projekt: sistem za črpanje sončne vode, ki bo nadomestil dolgočasne črpalke, na katere je odvisnih veliko ljudi. Podobno kot najboljša podjetna tisočletja upa, da bo ustanovil startup, imenovan Everlasting Technology, ponudnik trajnostne energije s poudarkom na bioenergiji. Še enkrat, njegovo delo se osredotoča na to, kako narediti nekaj, kar je na voljo - namesto vodnih hijacint, tokrat, ko uporablja sončno svetlobo -, da olajša življenje ljudem okoli sebe.

"Večina osnovnih potreb se sooča s težavami v podeželskih območjih Zimbabveja in ta pojav ostaja enak pri Afriki na splošno," pravi. "Ti vključujejo zanesljivo trajnostno energijo, čisto vodo in izobraževalne vire 21. stoletja."

Navdušen bralec del Paula Coelha, Robina Sharme in, seveda, Sagana, Chirara upa, da bo še naprej uporabljal znanost, da bi zagotovil »logiko, smisel in red v tem, kar bi se sicer zdelo kaotično«.

»Morda ne bo rešil vseh naših problemov,« pravi. "Toda ponavadi nam kaže pot do rešitev."