2002年，亞歷克斯·範德貝克在乘坐火車去荷蘭探望姐姐的途中，看到巨大的風力渦輪機現在破壞了風景優美的景色，他有了一個想法：與其用傳統技術破壞自然景觀，為什麼不從融入環境的事物中發電呢——比如一棵假樹？
範德貝克之前的職業經驗是教授替代醫學，他於去年在倫敦創立了Solar Botanic有限公司，其理念是結合三種不同的能源發電技術——光伏（又名太陽能，或來自可見陽光的電力）、熱電（來自熱量的電力）和壓電（來自壓力的電力）——所有這些都以葉子在其莖上的樸實形狀呈現。
範德貝克說，將數千個這樣的單元（稱為奈米葉片）放置在外觀自然的假塑膠樹上——就可以實現電力生產，而不會破壞自然景觀。
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範德貝克說，除了太陽能之外，當沙沙作響的風或落雨擾亂假葉子時，其葉柄（連線葉子和樹枝的莖）中的奈米發電機可以產生少量壓電功率。與光伏類似，熱電也利用太陽能，但它不是收集光，而是將我們感覺為熱的低能量波轉化為電力。
目前，Solar Botanic 正在探索多種設計，從棕櫚樹到闊葉，以及花卉和灌木。範德貝克預測，樹冠直徑為 20 英尺（6 米），表面積約為 1,200 平方英尺（110 平方米）的樹木可以為普通家庭供電，而樹林可以為人口中心及其周圍地區提供充足的電力。“這些樹木可以幫助避免將電力輸送到城市和家庭的長距離陸地線路，”範德貝克說。
Solar Botanic 尚未確定材料，但範德貝克表示，奈米葉片可能依賴於高效薄膜太陽能電池，可能由銅銦鎵硒 (CIGS) 製成，以將陽光轉化為電流。
範德貝克說，安裝能量收集樹木只需要鑽一個孔，然後將伸出的樹幹和底座固定在地面上。樹枝的安裝方式很像人造聖誕樹，分段安裝。範德貝克說，如果某個部分或葉子損壞，客戶可以將其更換為新的或修理過的硬體。執行在地下的電力線會將能量輸送到房屋或中央電力儲存區域；用於將假樹產生的直流電轉換為可用交流電的逆變器可以安裝在樹幹或附近的住宅中。
範德貝克設想在道路兩旁排列樹木，以捕獲熱量並捕捉過往拖拉機的呼嘯風聲。他表示，安裝在購物中心停車場的帶電源插座的人工樹木可以在車主購物時為電動汽車充電。
該公司的“樹木”將盡可能地接近實物。“我們希望保持外部看起來像天然樹木，這意味著沒有螺母和螺栓，”範德貝克說。雖然樹幹主要由回收材料製成，包括塑膠瓶和汽車輪胎，但範德貝克表示，它還將包含液化的廢棄生物質——木材——透過拉脫維亞里加國家木材化學研究所開發的蒸汽燃燒技術進行處理。“結果是一種流體產品，我們可以將其模製成我們喜歡的任何形狀，因此我們應該能夠創造出看起來、感覺起來和聞起來都像真木頭的樹木，”範德貝克說。葉子也不會像太陽能電池板那樣閃閃發光。
王中林是佐治亞理工學院的奈米技術專家，他喜歡範德貝克的提議。“樹葉的形狀是捕獲太陽能的理想形狀，”王說。“我認為 Solar Botanic 的想法具有巨大的潛力。”王和他的佐治亞理工學院的同事已經透過開發可以編織成織物的奈米線，在穿著者移動時發電，從而為 iPod 等裝置供電，證明了小規模壓電發電的潛力。
但其他科學家對此表示懷疑。“很多人試圖抓住綠色能源的浪潮，但有時科學是半生不熟的，”科羅拉多州戈爾登市國家可再生能源實驗室 (NREL) 的太陽能材料科學家邁克爾·伍德豪斯說。
首先，太陽能和熱電真的可以在單個葉片上協同工作嗎？俄亥俄州立大學哥倫布分校機械工程和物理學教授約瑟夫·赫雷曼斯說，這“至少在空間上存在問題”。範德貝克認識到這可能是主要的剩餘工程障礙，他說：“我們確實必須找到這些材料[光伏和熱電]之間的共生關係……它們不能互相妨礙。”
還有綠色太陽能電池板的效率：“如果大自然母親想讓光合作用高效，她就會把葉子做成黑色的，”伍德豪斯說。黑色材料會吸收所有太陽的可見光，這解釋了為什麼太陽能電池板製造商選擇黑色而不是設計師顏色。範德貝克承認 Solar Botanic 可能不得不接受深綠色色調，但他相信不斷改進的光伏技術將使犧牲一些反射綠色波長的能量產生變得經濟。
赫雷曼斯說，目前尚不清楚樹木的熱電元件將貢獻多少。在這些環境中實現真正的熱電發電所需的溫度遠遠超過綠色葉子在陽光下通常經歷的熱量。“我不認為 [奈米葉片] 可以在小溫差下工作，”他說。“熱力學第二定律告訴你，小梯度等於低效率。”範德貝克承認，第三個元件對整體能量方程的貢獻最小。
儘管如此，他希望在三年左右的時間內擁有一個可行的原型。“我知道這可能還很遙遠，”範德貝克說，“但我們有能量和意願來做到這一點。”包括範德貝克在內，Solar Botanic 擁有四名全職員工，在多個國家/地區申請了專利（正在進行美國申請），並獲得了加利福尼亞州投資者的資金（他不會透露具體金額）。Solar Botanic 的技術援助來自英國的非營利組織可持續工程中心以及雷丁大學支援的生物仿生工業可持續發展網路 (BIONIS)，他說。
範德貝克指出，總而言之，一棵樹冠直徑為 20 英尺的能量收集樹的成本預計在 12,000 美元到 20,000 美元之間，並且在其 20 年的壽命內將產生約 120,000 千瓦時。因此，每千瓦時的成本約為 13.5 美分——與大多數電力來源相比，這並不具有特別的競爭力，後者的平均成本約為 5 美分。
範德貝克說，該公司的樹木將非常接近真樹，以至於可能會吸引鳥類來訪。還有其他動物也是如此：“我們的樹木對狗和人類都是安全的，”範德貝克說，“如果它們必須小便的話。”這很好——一個充斥著觸電鳥類和狗的人工森林很可能會使這個專案短路。