Hollanda’da bir grup araştırmacı bitkilerin elektrik üretiminde kullanılabileceğini keşfetmişlerdir. Araştırmacıları bu düşünceye iten yaratılış özelliği bitki köklerinin etrafında yaşayan birtakım mikroorganizmaların özel bir yakıt hücresi içinde elektrik üretme kapasitesine sahip olmasıdır.
Yakıt hücreleri genel olarak hidrojen yakıtını oksijen ile birleştirerek su ve elektrik üretir. Bu tür sistemler, elektronları yakıttan çekip alabilmek için platin gibi pahalı metallerden yapılmış elektronlara ihtiyaç duyar. Hollanda’daki Wageningen Üniversitesi’nden Bert Hamelers ve ekibi ise pahalı metallerle aynı işlevi görecek özelliğe sahip bitkilerle elektrik elde edilebileceğini bulmuşlardır. Bunun için toprakta, bitkilerin kökleri arasında yaşayan bakterilerin oluşturduğu enzimleri kullanmaya karar vermişlerdir.
Bilindiği gibi güneş enerjisi ile fotosentez başlar. Bitkiler güneşten aldıkları enerjiyi organik maddeye dönüştürür ve oluşan organik maddenin hemen hemen yarısı bitki kökleri vasıtasıyla toprağa iletilir. Toprakta bakteriler organik maddeyi parçalar, protonlar ve elektronlar atık madde olarak açığa çıkar. İşte bu elektronlar uygun elektrotlar vasıtasıyla toplanarak yan ürün olarak hem su hem de elektrik akımı elde edilir.
Elektrik elde etmek için kökleri çok derinlere gitmeyen yeşil bitkilerin seçilmesi (çim, su kamışı, vb.) gerekir. Islak topraklarda gelişebilen bu kısa köklü bitkiler, kabloların ve elektronların yerleştirilmesine kolaylık sağlar. Islak toprakta oksijen elementi sınırlı seviyelerde bulunur. Bu anaerobik bakterilerin karbondioksitin yanı sıra serbest elektronlar ve protonların açığa çıkmasını sağlar. Elektronlar normalde topraktaki sülfat ve nitratla etkileşir, ancak araştırmacılar bakterilerin oluşturduğu elektronları çekmek için grafitten yapılmış malzemeler kullanmışlardır. Bu şekilde bitki kullanılarak 500 miliwatt/m2 elektrik üretilmiştir. Bu bir cep telefonu şarj etmek için yeterlidir. Araştırmacılar yakın bir gelecekte 3.2 W/m2 bitkisel elektrik üretmeyi hedeflemektedirler. Ancak bu hedefe ulaşabilmek için bazı düzenlemelerin yapılması gerekmektedir. Örneğin şeker pancarı gibi toprağa daha fazla organik madde veren bitki türleri kullanılmalı, topraktaki organik maddeyi en iyi şekilde parçalayan ve elektronları açığa çıkaran bakteri karışımı çok iyi ayarlanmalı, yakıt hücresinin ve özellikle elektronları yakalayacak elektrotlar da çok iyi tasarlanmalıdır.
Şu anda kullanılan ve deneme aşamasındaki sistem, pratikte kullanılmaya başlandığında hedeflenen üretimin ancak yarısına (1.6 W/m2) ulaşılabilecektir. Bu miktar günümüzde rüzgar türbinleri ya da güneş panelleri ile elde edilen elektrik enerjisinin yaklaşık olarak 1/5′i kadardır. Ancak bitkilerin elektrik gücünün biyo-yakıtlardan üretilen güçten daha etkili olacağı anlaşılmıştır. Çünkü;
Bitki merkezli jeneratörler inşa etmek için güneş panelleri ya da rüzgar türbinleri için gereken yüksek teknoloji ürünlerine ve karmaşık mühendislik bilgisine ihtiyaç yoktur.
Güneş panellerinin tam aksine bu sistem karanlıkta da elektrik üretmeye devam eder.