2002年，亚历克斯·范德贝克在乘坐火车去荷兰探望姐姐的途中，看到巨大的风力涡轮机现在破坏了风景优美的景色，他有了一个想法：与其用传统技术破坏自然景观，为什么不从融入环境的事物中发电呢——比如一棵假树？
范德贝克之前的职业经验是教授替代医学，他于去年在伦敦创立了Solar Botanic有限公司，其理念是结合三种不同的能源发电技术——光伏（又名太阳能，或来自可见阳光的电力）、热电（来自热量的电力）和压电（来自压力的电力）——所有这些都以叶子在其茎上的朴实形状呈现。
范德贝克说，将数千个这样的单元（称为纳米叶片）放置在外观自然的假塑料树上——就可以实现电力生产，而不会破坏自然景观。
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范德贝克说，除了太阳能之外，当沙沙作响的风或落雨扰乱假叶子时，其叶柄（连接叶子和树枝的茎）中的纳米发电机可以产生少量压电功率。与光伏类似，热电也利用太阳能，但它不是收集光，而是将我们感觉为热的低能量波转化为电力。
目前，Solar Botanic 正在探索多种设计，从棕榈树到阔叶，以及花卉和灌木。范德贝克预测，树冠直径为 20 英尺（6 米），表面积约为 1,200 平方英尺（110 平方米）的树木可以为普通家庭供电，而树林可以为人口中心及其周围地区提供充足的电力。“这些树木可以帮助避免将电力输送到城市和家庭的长距离陆地线路，”范德贝克说。
Solar Botanic 尚未确定材料，但范德贝克表示，纳米叶片可能依赖于高效薄膜太阳能电池，可能由铜铟镓硒 (CIGS) 制成，以将阳光转化为电流。
范德贝克说，安装能量收集树木只需要钻一个孔，然后将伸出的树干和底座固定在地面上。树枝的安装方式很像人造圣诞树，分段安装。范德贝克说，如果某个部分或叶子损坏，客户可以将其更换为新的或修理过的硬件。运行在地下的电力线会将能量输送到房屋或中央电力存储区域；用于将假树产生的直流电转换为可用交流电的逆变器可以安装在树干或附近的住宅中。
范德贝克设想在道路两旁排列树木，以捕获热量并捕捉过往拖拉机的呼啸风声。他表示，安装在购物中心停车场的带电源插座的人工树木可以在车主购物时为电动汽车充电。
该公司的“树木”将尽可能地接近实物。“我们希望保持外部看起来像天然树木，这意味着没有螺母和螺栓，”范德贝克说。虽然树干主要由回收材料制成，包括塑料瓶和汽车轮胎，但范德贝克表示，它还将包含液化的废弃生物质——木材——通过拉脱维亚里加国家木材化学研究所开发的蒸汽燃烧技术进行处理。“结果是一种流体产品，我们可以将其模制成我们喜欢的任何形状，因此我们应该能够创造出看起来、感觉起来和闻起来都像真木头的树木，”范德贝克说。叶子也不会像太阳能电池板那样闪闪发光。
王中林是佐治亚理工学院的纳米技术专家，他喜欢范德贝克的提议。“树叶的形状是捕获太阳能的理想形状，”王说。“我认为 Solar Botanic 的想法具有巨大的潜力。”王和他的佐治亚理工学院的同事已经通过开发可以编织成织物的纳米线，在穿着者移动时发电，从而为 iPod 等设备供电，证明了小规模压电发电的潜力。
但其他科学家对此表示怀疑。“很多人试图抓住绿色能源的浪潮，但有时科学是半生不熟的，”科罗拉多州戈尔登市国家可再生能源实验室 (NREL) 的太阳能材料科学家迈克尔·伍德豪斯说。
首先，太阳能和热电真的可以在单个叶片上协同工作吗？俄亥俄州立大学哥伦布分校机械工程和物理学教授约瑟夫·赫雷曼斯说，这“至少在空间上存在问题”。范德贝克认识到这可能是主要的剩余工程障碍，他说：“我们确实必须找到这些材料[光伏和热电]之间的共生关系……它们不能互相妨碍。”
还有绿色太阳能电池板的效率：“如果大自然母亲想让光合作用高效，她就会把叶子做成黑色的，”伍德豪斯说。黑色材料会吸收所有太阳的可见光，这解释了为什么太阳能电池板制造商选择黑色而不是设计师颜色。范德贝克承认 Solar Botanic 可能不得不接受深绿色色调，但他相信不断改进的光伏技术将使牺牲一些反射绿色波长的能量产生变得经济。
赫雷曼斯说，目前尚不清楚树木的热电组件将贡献多少。在这些环境中实现真正的热电发电所需的温度远远超过绿色叶子在阳光下通常经历的热量。“我不认为 [纳米叶片] 可以在小温差下工作，”他说。“热力学第二定律告诉你，小梯度等于低效率。”范德贝克承认，第三个组件对整体能量方程的贡献最小。
尽管如此，他希望在三年左右的时间内拥有一个可行的原型。“我知道这可能还很遥远，”范德贝克说，“但我们有能量和意愿来做到这一点。”包括范德贝克在内，Solar Botanic 拥有四名全职员工，在多个国家/地区申请了专利（正在进行美国申请），并获得了加利福尼亚州投资者的资金（他不会透露具体金额）。Solar Botanic 的技术援助来自英国的非营利组织可持续工程中心以及雷丁大学支持的生物仿生工业可持续发展网络 (BIONIS)，他说。
范德贝克指出，总而言之，一棵树冠直径为 20 英尺的能量收集树的成本预计在 12,000 美元到 20,000 美元之间，并且在其 20 年的寿命内将产生约 120,000 千瓦时。因此，每千瓦时的成本约为 13.5 美分——与大多数电力来源相比，这并不具有特别的竞争力，后者的平均成本约为 5 美分。
范德贝克说，该公司的树木将非常接近真树，以至于可能会吸引鸟类来访。还有其他动物也是如此：“我们的树木对狗和人类都是安全的，”范德贝克说，“如果它们必须小便的话。”这很好——一个充斥着触电鸟类和狗的人工森林很可能会使这个项目短路。