Zimbabwe Teen verlicht landelijke huizen met elektriciteit uit huishoudelijk afval

'S Nachts is er niet veel te doen in de landelijke delen van Zimbabwe, waar Macdonald Chirara, de middelbare school, tijdens de vakantie zijn oma bezoekt. Terwijl een stadskind misschien naar Netflix kijkt of een roman leest met lamplicht, is dat eenvoudigweg geen optie in die afgelegen gemeenschappen. Chirara, wiens uitvinding van een duurzaam aangedreven biogasvergister de wereldwijde wetenschappelijke beursgemeenschap stormenderhand heeft veroverd, zegt dat wanneer het daar donker wordt, het meestal donker blijft.

"Tijdens mijn verblijf op het platteland sliepen we meestal vroeg omdat er geen verlichting of enige vorm van entertainment was", vertelt de student van de Police High School in Zimbabwe. omgekeerde. "Ik heb soms de uitdagingen ervaren die werden veroorzaakt door het zoeken naar brandhout in struiken."

In de stedelijke delen van Zimbabwe heeft elektrificatie 80 procent bereikt. Maar in de plattelandsgebieden neemt dat aantal af tot 20 procent. Chirara heeft zijn grootmoeder en haar buren zien sprokkelen en brandhout koken om te koken en de nacht te verlichten, een systeem dat werd doorgegeven "van generatie op generatie" tot het de norm werd. Hij bedenkt de hoop dat toekomstige Zimbabwanen meer opties zullen hebben.

"Wat mij het meest raakte, was hoe de meeste mensen in de landelijke gebieden van Zimbabwe het grootste deel van hun leven in duisternis leven," zegt hij. Met een duidelijk doel voor ogen en een gevoel van wetenschappelijke nieuwsgierigheid, althans voor een deel gewekt door Carl Sagan, ging hij aan de slag met het bouwen en testen van een biogasvergister die organisch afval opslokt tot bruikbare elektriciteit met behulp van bacteriën die zijn verzameld van lokale planten.

De vergister is ingenieus in zijn vindingrijkheid. Het staat vast dat methaangas kan worden verbrand om energie te genereren, maar wat minder vaak wordt onderzocht, is het idee dat methaan niet uit diepe ondergrondse kamers hoeft te worden gewonnen. Chirara begreep dat organisch afval zoals aardappelschillen en koeienmest kan worden afgebroken tot methaangas, als alleen de juiste katalysator beschikbaar was. Gelukkig wist Chirara ook heel goed dat de middelman overal om hem heen was.

Tapijten van waterhyacinten, groene waterplanten met bedrieglijk mooie bloemen, bedekken het oppervlak van vijvers en meren in Zimbabwe, verstikken ze met zuurstof. "Het is een van de meest schadelijke onkruiden en er zijn veel pogingen ondernomen om het te elimineren of te beheersen", zegt Chirara. Een deel van de reden waarom de invasieve plant zo'n efficiënte kolonisator is, is omdat het een opportunist is, die de inheemse bacteriën in het water gebruikt om zijn groei te ondersteunen. "Onder de microbiële populaties bevinden zich methanogene bacteriën, micro-organismen die methaan produceren als een metabolisch bijproduct in anoxische omstandigheden", legt Chirara uit, die de gelegenheid aangreep om de planten tot veel nuttiger werk te maken.

Met de steun van een wetenschapsleraar genaamd Mr. Ngomanyuni, die door Chirara wordt gecrediteerd voor zijn begrip van de wetenschappelijke methode, is de biogasvergister ontstaan. Groeiende waterhyacinten in een slurry van organisch afval en water, hij leidde het nieuw gevormde methaangas om in een thermo-elektrische generator, die maximaal 1,5 volt meette - ongeveer hetzelfde als een standaard AAA-batterij. Als het wordt opgeschaald, kan het voldoende vermogen leveren om een ​​huis te verlichten of een vlam te ondersteunen om te koken zonder de moeite en de gevolgen voor het milieu van het verzamelen en verbranden van brandhout.

Begin 2018 won Chirara de Community Innovation Award van de in de VS gevestigde Society for Science & the Public met zijn uitvinding, waarmee hij in mei naar de Intel International Science and Engineering Fair ging. Daar, strijdend tegen studentwetenschappers van over de hele wereld, werd hij vierde in Physical Sciences, waarmee hij een prijs van $ 500 mee naar huis nam.

Terug in Zimbabwe is hij al druk bezig met een nieuw project: een pompsysteem voor zonnewater om de vervelende handmatige pompen te vervangen waar zoveel mensen op vertrouwen. Net als de beste ondernemende millennials, hoopt hij ook een startup op te richten genaamd Everlasting Technology, een leverancier van duurzame energie met een focus op bio-energie. Nogmaals, zijn werk draait om het doen met wat weinig beschikbaar is - in plaats van waterhyacinten, deze keer gebruikt hij zonlicht - om het leven van de mensen om hem heen gemakkelijker te maken.

"De meeste basisbehoeften worden op het platteland van Zimbabwe met moeite gesteld en het fenomeen blijft hetzelfde met betrekking tot Afrika in het algemeen," zegt hij. "Deze omvatten betrouwbare duurzame energie, schoon water en educatieve bronnen van de 21ste eeuw."

Een fervent lezer van de werken van Paulo Coelho, Robin Sharma, en, natuurlijk, Sagan, Chirara hoopt de wetenschap te blijven gebruiken om 'logica, zin en orde te bieden in wat anders chaotisch zou kunnen lijken'.

"Het lost misschien niet al onze problemen op", zegt hij. "Maar het toont ons meestal het pad naar de oplossingen."