Nel 2010, Gordon Wadle e Kris Lagadinos hanno sviluppato un innovativo metodo per produrre energia utilizzando la differenza di pH tra il suolo e le radici degli alberi. Il loro brevetto statunitense US7667340 descrive come questo sistema sfrutti la differenza di pH per generare microcorrenti, che possono essere utilizzate per alimentare vari dispositivi.

Il sistema è costituito da un'asta di metallo conficcata nell'albero, un'asta di messa a terra e circuiti che convertono l'energia raccolta in una tensione di 2,1 volt. Questa tensione è sufficiente per mantenere una batteria NiCd completamente carica e alimentare una luce LED. Inoltre, il sistema può essere progettato per generare 12 volt e 1 ampere, il che lo renderebbe adatto ad alimentare piccoli strumenti ed elettrodomestici.

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Il raccoglitore di bioenergia Voltree è stato progettato per ricaricare o sostituire le batterie per sensori remoti a micropotenza, come i rilevatori di radiazioni, i monitor climatici e le reti di allarme antincendio. Questo dispositivo può essere utilizzato con una varietà di sensori diversi ed è in grado di raccogliere energia dalle grandi piante senza danneggiarle.

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Inoltre, il sistema è completamente silenzioso, resistente alle intemperie e rispettoso dell'ambiente sia per la sua produzione che per il suo funzionamento. In combinazione con il software e l'hardware del ricetrasmettitore a bassa potenza, questo sistema può essere utilizzato per creare reti di sensori su larga scala e a lungo termine in ambienti precedentemente inaccessibili.

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Secondo Wadle, questa tecnologia semplice (escluso il computer) potrebbe alla fine rivelarsi più pratica ed economica dell'energia solare o eolica. Ha dichiarato che questa tecnologia, sebbene ancora agli inizi dello sviluppo, ha il potenziale per produrre energia pulita e costante in modo illimitato, senza l'uso di combustibili fossili, centrali elettriche complesse o reti di trasmissione sofisticate. Il brevetto dei loro inventori offre esempi di enorme potenziale per la produzione di elettricità e profitto, nonostante la loro capacità di generare solo micro-potenza. Gli inventori hanno testato molti parametri, come il voltaggio reso da diversi alberi con diverse configurazioni di spine, diverse quantità di aste di terra e numeri di spine, diverse posizioni geografiche degli alberi, diverse specie di alberi, diversi materiali e dimensioni delle spine, diverse altezze delle spine e condizioni del suolo variabili. Inoltre, fattori come la specie e/o la varietà di una particolare pianta influenzano la tensione e/o la corrente disponibile, con una quercia situata a 40 piedi (12 mt.) sopra il livello del mare e un acero situato a 200 piedi (61 mt.) sopra il livello del mare che forniscono diverse quantità di tensione e/o corrente. Gli alberi producono una tensione CC sostanzialmente costante (e una certa tensione CA), mentre altre piante producono una tensione CC meno costante rispetto agli alberi. Infine, il carico può assorbire più corrente dall'albero utilizzando più picchetti di messa a terra.

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Il dispositivo è stato impiegato per raccogliere informazioni sulle condizioni meteorologiche, in particolare la tensione è stata registrata quando un temporale si è avvicinato da ovest al sito di test, dove si trovava un albero. Man mano che la tempesta si avvicinava, la tensione fornita dall'albero diminuiva, e tanto più la tempesta si avvicinava al sito di prova, tanto maggiore era la caduta di tensione. Misurando la tensione fornita dall'albero, era possibile ottenere informazioni sulla gravità della tempesta in arrivo. Una volta superato il sito di prova, la tensione fornita dall'albero tornava ai livelli normali entro circa trentacinque o quaranta minuti.

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Oltre a fornire energia per i dispositivi, l'elec-tree-city può essere utilizzata per promuovere la crescita di altre piante a nuove altezze. Questa nuova forma di elettrocultura potrebbe rivoluzionare l'orticoltura per molti anni a venire. Il brevetto Voltree descrive la coltivazione sperimentale di broccoli e pomodori accoppiati a un gruppo di radici di piante. Questo ha comportato vantaggi come una maggiore crescita e resistenza ai parassiti e al gelo. Nel caso del broccolo energizzato, la pianta è cresciuta più alta delle piante vicine e ha prodotto una testa centrale più grande e più teste laterali rispetto alle altre piante di broccoli vicine. Inoltre, la pianta di broccoli energizzata non è stata attaccata da parassiti, mentre le piante di broccoli non energizzate sono state colpite da parassiti. Questo è stato dimostrato da diverse ispezioni visive durante la stagione di crescita. Quando un verme è stato posto sulla pianta di broccoli energizzata, non ha mangiato la pianta e si è invece lasciato cadere, mentre lo stesso verme ha iniziato a mangiare la pianta di broccoli non energizzata. Un ulteriore esperimento ha dimostrato che una pianta di broccoli abitata da parassiti ha visto questi ultimi abbandonare la pianta entro circa un'ora dall'energizzazione.

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La pianta di pomodoro che è stata sottoposta a un'energizzazione è cresciuta del 33% in più rispetto alle piante non trattate. Inoltre, ha prodotto più pomodori e ha resistito alle prime due gelate invernali, a differenza delle piante non trattate che sono morte dopo la prima gelata.

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La mietitrice Voltree è in grado di raccogliere l'elettricità "sporca", che può essere successivamente pulita a sufficienza per caricare le batterie senza necessità di controlli computerizzati.

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L'Ambient Power Module (APM), inventato da Joe Tate, è un dispositivo molto semplice costituito da condensatori e diodi, che funziona come un moltiplicatore di tensione per convertire le frequenze radio in energia elettrica. Questa energia è sufficiente per far funzionare dispositivi come orologi, rilevatori di fumo e caricabatterie.

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Il brevetto statunitense US4628299 (Sistema di allarme sismico che utilizza il monitor dell'energia RF) è stato rilasciato a Tate per l'APM, che può anche fornire un pre-allarme, grazie al fatto che le linee di faglia generano frequenze radio che aumentano di ampiezza prima di un terremoto. Inoltre, l'APM funge anche da rilevatore di prossimità passivo per navi e strutture. Infine, l'APM può essere integrato perfettamente con il sistema Voltree o con il Floraphone del generale Squier.

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Antenne albero e Forafoni

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Durante la Prima guerra mondiale, il maggiore generale George O. Squier, responsabile delle trasmissioni dell'esercito americano, ha sviluppato un metodo per utilizzare gli alberi come antenne. Nel luglio 1919, Squier ha pubblicato un articolo su The Electrical Experimenter in cui ha descritto la tecnologia di "Talking Through the Trees". Durante le manovre estive dell'esercito a Camp Atascadero in California, Squier ha notato che a causa della stagione secca del suolo, gli apparecchi telefonici e telegrafici dell'esercito non funzionavano con qualsiasi terra o terreno ordinario, ma diventavano operativi quando collegati a un chiodo metallico conficcato nel tronco o nelle radici di un albero vivo. Squier ha poi continuato ad esplorare sperimentalmente l'argomento alla gamma di frequenze impiegate nella radiotelegrafia, concludendo che gli alberi sono "buoni come qualsiasi antenna artificiale, indipendentemente dalle dimensioni o dall'estensione di quest'ultima, e migliori per il fatto che portano alle orecchie dell'operatore molte meno interferenze statiche". Nel luglio 1919, l'articolo "With Trees for Ears" su Scientific American ha introdotto il pubblico a questa tecnologia, promettendo "Una stazione wireless alla portata di tutti". Nonostante l'efficacia degli alberi come antenne, la tecnologia delle cellulari non era ancora stata sviluppata. Il metodo per ridurre i disturbi di potenziale dalla cima dell'albero allo strumento era semplice: si arrampicava su un albero fino a due terzi della sua altezza, si piantava un chiodo di un paio di pollici nell'albero, si appendeva un filo e si attaccava il filo all'apparato ricevente come se fosse un regolare ingresso da filo di rame o antenna di alluminio. Questo permetteva di deviare alcune delle perturbazioni eteriche che passavano dalla cima dell'albero al suolo attraverso il filo, mentre il tubo termoionico faceva il resto in modo efficiente.

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L'articolo di Scientific American discute dell'utilizzo degli alberi come antenne per la ricezione di segnali. L'albero funziona in modo simile ad altre antenne, ricevendo meglio con tempo asciutto e sereno rispetto al tempo afoso e umido. L'albero è influenzato poco dalla pioggia e dalla presenza di altri alberi. Tuttavia, un albero morto o senza foglie non è adatto a questo scopo. Il punto migliore per piantare un chiodo in un albero è a due terzi della sua altezza, preferibilmente usando un chiodo di rame che non arrugginisce. Se una stazione dell'albero deve essere permanente, diversi chiodi possono essere piantati e collegati allo stesso filo, ma l'utilizzo di più di 40 chiodi non sembra produrre segnali più chiari di una mezza dozzina. L'albero può fungere da stazione di ricezione per diversi insiemi di comunicazione, collegati in serie con lo stesso materiale o da terminali separati. Inoltre, per distanze brevi, le comunicazioni telefoniche bidirezionali possono essere facilmente stabilite attraverso alberi con valori notevolmente bassi di corrente di trasmissione dell'antenna. Infine, l'articolo anticipa di quasi un secolo il dispositivo Treevolt, che permette l'invio di informazioni da punti centrali alle stazioni di segnalazione degli alberi, rendendo possibile l'invio di una vasta gamma di informazioni attraverso questa forma di apparato. Il generale Squier, l'inventore dell'uso degli alberi come antenne, è stato nominato il padre dei "floragrammi" per i messaggi trasmessi attraverso i suoi dispositivi, che includono il "florafono" (telefono ad albero) e il "floragrafo" (telegrafo ad albero).

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Durante un periodo di 15 anni, iniziati in California e continuati a intermittenza fino allo scoppio della guerra, sono stati effettuati degli esperimenti che hanno portato alla scoperta di un sistema di comunicazione di emergenza che utilizza un albero terminale terrestre elevato nella parte superiore della cima dell'albero come disposizione di ricezione e una terra composta da diversi brevi pezzi di filo isolato. Questo tipo di antenna-albero è stato impiegato per ricevere radio multipla impostata su lunghezze d'onda molto diverse, ricevendo da terminali separati alla stessa o diversa altezza dell'albero, o in serie dallo stesso terminale. Questo stesso tipo di circuito è stato utilizzato in modo inverso per scopi di trasmissione radiotelefonica, sebbene gli esperimenti finora siano stati limitati a brevi distanze. Si è scoperto che la comunicazione radiotelefonica a due vie era facilmente stabilita con valori notevolmente bassi di trasmissione della corrente dell'antenna, e che un certo numero di alberi può essere collegato per dare l'effetto di una grande antenna.

 

L’antenna Spray

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Il nuovo metodo di antenna chiamato "Spray-On Antenna" inventato da Anthony Sutera e Rhett Spencer, pur sfidando la tecnologia delle antenne convenzionali, è stato adottato da alcuni servizi militari ed di emergenza. Lo spray utilizza nanocondensatori proprietari che riducono al minimo il campo magnetico in Near Field Magnetic Induction (NFMI), permettendo la trasmissione di un segnale amplificato senza ulteriore assorbimento di potenza, migliorando l'efficienza e la portata del segnale e risparmiando energia. Una volta spruzzato, il materiale si solidifica e migliora notevolmente le prestazioni dell'antenna. In un esempio di test, un chip RFID con portata di 5 piedi ha trasmesso a 700 piedi quando è stato collegato all'antenna spray. Secondo il video di presentazione del prodotto di Sutera, il materiale spruzzato si dispone nel giusto modello, caricando e scaricando rapidamente i condensatori senza generare calore.

Il brevetto statunitense US9088071 è stato assegnato a Spencer, et al. per un sistema e un metodo di fabbricazione di un'antenna con particelle conduttive. Il sistema di antenna comprende un substrato e un'antenna con un materiale a base di particelle conduttive applicato su di esso. Le particelle conduttive sono disperse in un legante, in modo che siano adiacenti ma non in contatto. Le nanoparticelle potrebbero contenere rame, come specificato nel brevetto. La tecnologia spray-on antenna ha dimostrato di migliorare le prestazioni delle antenne, aumentare la portata, migliorare l'efficienza e risparmiare energia. Il brevetto fa parte di un gruppo di brevetti, tra cui US9802050 e US7428137, che descrivono anche la produzione di nanocondensatori.

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Onde W

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Secondo Ed Wagner del Wagner Research Laboratory di Rogue River, Oregon, gli alberi possono comunicare tra di loro attraverso le W-Waves: "Nel 1988 ho scoperto queste onde nelle piante e le ho chiamate 'onde W'. Viaggiano attraverso le piante e anche attraverso altri materiali porosi con soluzione salina. Ho scoperto che queste onde facilitano la comunicazione tra le piante e che possono essere utilizzate per organizzare la carica nella materia vegetale e quindi per controllare la posizione della carica, lo spostamento della materia e l'organizzazione della vita. Queste onde sembrano essere presenti ovunque e interagiscono con la materia ordinaria per fornire comunicazione e organizzazione."

"Secondo alcuni ricercatori, le onde variabili di cui si è parlato possono rappresentare un mezzo di comunicazione più versatile e migliorato a livello universale. Poiché si suppone che queste onde non siano elettromagnetiche, sono in grado di viaggiare a velocità molto superiori a quelle della luce in determinate condizioni. Inoltre, esse potrebbero offrire una soluzione per la comunicazione con luoghi remoti in tempi relativamente brevi. Si ritiene inoltre che queste onde possano spiegare molti dei fenomeni anomali riscontrati sulla Terra, come la rabdomanzia, la telepatia mentale, l'agopuntura, la guarigione da persona a persona, la comunicazione tra piante, tra piante e umani, e altri fenomeni simili".