Máte rádi brambory? Nejsi sám. Lidé na celém světě pěstují brambory a dělají z nich hranolky, bramborový salát, bramborovou kaši a desítky dalších chutných pokrmů. To, co nevědí, a co jste dosud možná nevěděli, je, že brambory mohou být také zdrojem energie. Izraelští vědci zjistili, že bramborová energie dokáže osvětlit místnost po dobu 20 hodin nebo dokonce nabít mobilní telefon.
Co? Jak je to možné? Nikdo nikdy nedostal šok z bramboru. Nemá ani záporné a kladné vývody, tak jak to může být baterie? Jsou to šťávy uvnitř této škrobové zeleniny, které dělají bramborovou baterii. Jsou bohaté na kyselinu fosforečnou, obsahují všechny druhy rozpuštěných solí a sodík (Na+), draslík (K.+) a chlorid (Cl-) iontů je mnoho. Tyto ionty dělají z bramborové šťávy elektrolyt, což je tekutina schopná vést elektřinu. Jediné, co musíte udělat, je přidat pár elektrod. Pokud zvolíte elektrody vyrobené ze správných materiálů, bude jedna z nich (katoda) produkovat volné elektrony a druhá (anoda) je bude přitahovat. Tím se vytvoří rozdíl náboje, a když připojíte elektrody k vodivému drátu, protéká proud.
Neboj se. Proud z bramborové baterie nebude stačit na to, aby vám ublížil. Pokud se dotknete holého drátu prstem, můžete pocítit mírné brnění. Napětí můžete zvýšit vzájemným propojením několika z těchto bramborových baterií a nakonec můžete vygenerovat dostatek pro rozsvícení LED, která zůstane svítit, dokud se bramborový džus nevyčerpá. To může trvat téměř den.
Jak postavit bramborovou baterii
Pravděpodobně najdete vše, co potřebujete k výrobě bramborové baterie po celém domě. Pokud ne, můžete v libovolném železářství najít, co potřebujete.
Věci, které budete potřebovat
- Hřeb pozinkovaný zinkem
- Měděný hřebík NEBO krátká délka měděného drátu o průměru 10 nebo 12 nebo NE penny
- Multimetr s vodiči s krokosvorkami
Brambory se obvykle vyčistí před tím, než přijdou do obchodu, ale často mají zbytkové nečistoty. Vydrhněte to vodou a brambory osušte ručníkem. Tím se odstraní možnost, že do vašeho vědeckého projektu o bramborách budou zasahovat nečistoty. Pokud máte velký brambor, můžete zvážit jeho rozřezání na polovinu. Polovina brambor funguje stejně dobře jako celá a můžete ji postavit naplocho na stůl, aby se neotáčela.
Na jednom konci zatlačte zinkový hřebík do brambor. Měl by pronikat přibližně do poloviny jádra. Vložte měděnou elektrodu do stejné hloubky co nejblíže k opačnému konci bramboru. (Pokud jste brambor nakrájeli na polovinu, položte elektrodu a hřebík na opačné strany svislé poloviny.) Obě elektrody by se neměly dotýkat. Čím větší je vzdálenost mezi elektrodami, tím lépe bude baterie fungovat. Pokud jako měděnou elektrodu použijete penny, možná budete muset udělat malý řez v bramborové kůži nožem, abyste pro ni vytvořili slot.
Nastavte měřič na čtení voltů v rozsahu 2 voltů. Připojte kladný (červený) vodič k měděné elektrodě, což je anoda, a záporný (černý) vodič k zinkové elektrodě, což je katoda. Zkontrolujte měřič a voilà! Zaznamenáte pozitivní hodnotu přibližně 0,5 voltu.
Zvyšování napětí
Pokud odpojíte vodiče od měřiče a připojíte je k LED, pravděpodobně se nerozsvítí. LED potřebuje alespoň 1,5 voltu a 10 miliampérů proudu a bramborová baterie dodává pouze asi 0,5 voltu. Nezapomeňte však, že můžete zvýšit napětí zapojením baterií do série. Pravděpodobně můžete dostat dostatek napětí ze tří brambor k osvětlení LED.
Připravte si další dvě bramborové baterie a poté je pomocí drátů s krokosvorkami spojte dohromady. Připojte jeden vodič jednoho drátu k anodě na prvním bramboru a druhý vodič ke katodě na druhém. Připojte jeden vývod druhého drátu k anodě na druhém bramboru a druhý vývod ke katodě na třetím bramboru. Získáte tak volnou katodu (na prvním bramboru) a volnou anodu (na třetím bramboru). Připojte měřič k těmto elektrodám a měli byste odečíst nejméně 1,5 voltu. Nyní odpojte měřič a připojte LED a měl by slabě svítit.
Přidáním více baterií můžete stále zvyšovat napětí, ale ve skutečnosti potřebujete více proudu, aby LED zářila jasněji. Proud zvýšíte paralelním zapojením baterií.
Zvýšení proudu
Chcete-li postavit bateriovou baterii, která dodává stejné napětí, ale zdvojnásobuje proud, budete potřebovat další tři bramborové baterie a dalších šest připojovacích vodičů. Oddělte brambory na tři páry a spojte každý pár paralelně spojením anod s jedním drátem a jejich katod s jiným drátem. Nyní zapojte tři páry dohromady do série připojením anody jednoho páru ke katodě druhého páru a anody tohoto páru ke katodě třetího. Připojte vodiče ke katodě prvního páru a anodě třetího a dotýkejte se vodičů LED. Mělo by hořet mnohem jasněji.
Toto nastavení by mělo poskytnout dostatek elektřiny k napájení digitálních hodin. Pokud ne, může vaše baterie bramborových hodin potřebovat ještě jeden nebo dva páry brambor.
Využívání Veggie Power k osvětlení světa
Mnoho venkovských komunit po celém světě je příliš daleko od elektrické sítě, než aby mělo elektřinu. Ve snaze dodat těmto komunitám světlo vytvořil tým vedený Haimem Rabinowitchem z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě zařízení, které pracuje s plátky brambor. Tým našel něco velmi zajímavého. Vaření brambor po dobu osmi minut ve skutečnosti zvyšuje jeho elektrickou kapacitu. Vaření rozbije buněčné membrány uvnitř brambor a zvyšuje elektrolyty tím, že zpřístupňuje více iontů. Zjistili, že var zvyšuje elektrický proud o faktor 10, což je významný rozdíl.
Pomocí jediného plátku vařeného bramboru izraelský výzkumný tým zkonstruoval baterii, která napájela LED po dobu až 20 hodin. Když LED zhasla, jednoduše vložili čerstvý plátek vařeného bramboru, aby získali dalších 20 hodin světla.
Brambory nejsou jediným ovocem nebo zeleninou, které to dokážou. Citrony, pomeranče, jablka, jahody a banány mají elektrolytické šťávy a některé z nich - zejména citrony - fungují ještě lépe než brambory. Problémy s většinou ovoce a zeleniny jsou dvojí: nejsou tak tvrdé jako brambory a přitahují hmyz. Brambory mají ještě jednu výhodu. Jako čtvrtá nejhojnější plodina na světě jsou dostupné po celém světě.
Rabinowitch a jeho tým vytvořili sadu bramborových baterií, která obsahuje vše, co potřebujete k výrobě elektřiny. Jednoduše přidejte brambory. Cena elektřiny, kterou tímto způsobem generujete, je přibližně 9 $ za kilowatthodinu. To se příznivě srovnává s výkonem z D-baterie, která stojí asi 84 $ za kilowatthodinu.