Est-ce que tu aimes les pommes de terre? Tu n'es pas seul. Partout dans le monde, les gens cultivent des pommes de terre et les transforment en frites, salade de pommes de terre, purée de pommes de terre et des dizaines d'autres plats savoureux. Ce qu'ils ne savent pas, et ce que vous ne saviez peut-être pas jusqu'à présent, c'est que les pommes de terre peuvent aussi être une source d'énergie. Des chercheurs israéliens ont découvert que l'énergie de la pomme de terre peut éclairer une pièce pendant 20 heures ou même recharger un téléphone portable.
Quelle? Comment est-ce possible? Personne n'a jamais été choqué par une pomme de terre. Il n'a même pas de bornes négatives et positives, alors comment peut-il s'agir d'une batterie? C'est le jus à l'intérieur de ce légume féculent qui fait une batterie de pommes de terre. Ils sont riches en acide phosphorique, ils contiennent toutes sortes de sels dissous, et de sodium (Na+), potasse (K+) et le chlorure (Cl-) les ions abondent. Ces ions font du jus de pomme de terre un électrolyte, un fluide capable de conduire l'électricité. Tout ce que vous avez à faire est d'ajouter une paire d'électrodes. Si vous choisissez des électrodes faites des bons matériaux, l'une d'entre elles (la cathode) produira des électrons libres et l'autre (l'anode) les attirera. Cela crée une différence de charge et lorsque vous connectez les électrodes avec un fil conducteur, le courant circule.
Ne t'inquiète pas. Le courant d'une batterie de pommes de terre ne suffira pas à vous blesser. Si vous touchez le fil nu avec votre doigt, vous pouvez ressentir un léger picotement. Vous pouvez augmenter la tension en câblant plusieurs de ces batteries de pommes de terre, et finalement vous pouvez générer suffisamment pour allumer une LED, qui restera allumée jusqu'à ce que le jus de pomme de terre soit épuisé. Cela pourrait prendre presque une journée.
Comment construire une batterie de pommes de terre
Vous trouverez probablement tout ce dont vous avez besoin pour fabriquer une batterie de pommes de terre dans la maison. Sinon, vous pouvez trouver ce dont vous avez besoin dans n'importe quelle quincaillerie.
Choses dont vous aurez besoin
- Clou zingué
- Clou en cuivre OU court fil de cuivre de calibre 10 ou 12 OU un sou
- Multimètre avec fils à pince crocodile
Les pommes de terre sont généralement nettoyées avant d'arriver au magasin, mais elles ont souvent de la saleté résiduelle. Frottez-le avec de l'eau et séchez la pomme de terre avec une serviette. Cela élimine la possibilité que des impuretés interfèrent avec votre projet scientifique sur la pomme de terre. Si vous avez une grosse pomme de terre, vous pouvez envisager de la couper en deux. Une demi-pomme de terre fonctionne aussi bien qu'une entière, et vous pouvez la poser à plat sur la table pour qu'elle ne roule pas.
Poussez le clou en zinc dans la pomme de terre près d'une extrémité. Il devrait pénétrer environ à mi-chemin dans le noyau. Insérez l'électrode de cuivre à la même profondeur aussi près que possible de l'extrémité opposée de la pomme de terre. (Si vous avez coupé votre pomme de terre en deux, placez l'électrode et le clou sur les côtés opposés de la moitié verticale.) Les deux électrodes ne doivent pas se toucher. En effet, plus la distance entre les électrodes est grande, mieux la batterie fonctionnera. Si vous utilisez un sou comme électrode de cuivre, vous devrez peut-être faire une petite incision dans la peau de la pomme de terre avec un couteau pour lui créer une fente.
Réglez le compteur pour lire les volts dans la plage de 2 volts. Connectez le fil positif (rouge) à l'électrode de cuivre, qui est l'anode, et le fil négatif (noir) à l'électrode de zinc, qui est la cathode. Vérifiez le compteur, et voilà! Vous noterez une lecture positive d'environ 0,5 volt.
Augmenter la tension
Si vous déconnectez les fils du compteur et les connectez à une LED, il ne s'allumera probablement pas. Une LED a besoin d'au moins 1,5 volt et 10 milliampères de courant, et la batterie de pommes de terre ne fournit qu'environ 0,5 volt. Cependant, n'oubliez pas que vous pouvez augmenter la tension en connectant les batteries en série. Vous pouvez probablement obtenir suffisamment de tension de trois pommes de terre pour allumer une LED.
Préparez deux autres piles de pommes de terre, puis utilisez des fils avec des pinces crocodiles pour les connecter ensemble. Attachez un fil d'un fil à l'anode sur la première pomme de terre et l'autre fil à la cathode sur la seconde. Attachez un fil d'un deuxième fil à l'anode sur la deuxième pomme de terre et l'autre fil à la cathode sur la troisième pomme de terre. Cela vous laisse une cathode libre (sur la première pomme de terre) et une anode libre (sur la troisième pomme de terre). Connectez le compteur à ces électrodes et vous devriez obtenir une lecture d'au moins 1,5 volts. Déconnectez maintenant le compteur et connectez la LED, et elle devrait briller faiblement.
Vous pouvez continuer à augmenter la tension en ajoutant plus de batteries, mais vous avez en fait besoin de plus de courant pour que la LED brille plus. Vous augmentez le courant en câblant les batteries en parallèle.
Augmenter le courant
Pour construire un parc de batteries qui fournit la même tension mais le double du courant, vous aurez besoin de trois batteries de pommes de terre supplémentaires et de six fils de connexion supplémentaires. Séparez les pommes de terre en trois paires et connectez chaque paire en parallèle en joignant les anodes avec un fil et leurs cathodes avec un autre fil. Reliez maintenant les trois paires ensemble en série en connectant une anode d'une paire à la cathode d'une deuxième paire et une anode de cette paire à une cathode de la troisième. Connectez les fils à une cathode de la première paire et à une anode de la troisième et touchez les fils à la LED. Il devrait brûler beaucoup plus vivement.
Cette configuration devrait fournir suffisamment d'électricité pour alimenter une horloge numérique. Si ce n'est pas le cas, votre parc de batteries d'horloge de pommes de terre peut avoir besoin d'une ou deux paires de pommes de terre supplémentaires.
Utiliser Veggie Power pour éclairer le monde
De nombreuses communautés rurales dans le monde sont trop éloignées du réseau électrique pour avoir de l'électricité. Dans un effort pour fournir de la lumière à ces communautés, une équipe dirigée par Haim Rabinowitch de l'Université hébraïque de Jérusalem a construit un appareil qui fonctionne avec des tranches de pommes de terre. L'équipe a trouvé quelque chose de très intéressant. Faire bouillir une pomme de terre pendant huit minutes augmente en fait sa capacité électrique. L'ébullition rompt les membranes cellulaires à l'intérieur des pommes de terre et améliore les électrolytes en rendant plus d'ions disponibles. Ils ont découvert que l'ébullition augmente le flux électrique d'un facteur 10, ce qui est une différence significative.
À l'aide d'une seule tranche de pomme de terre bouillie, l'équipe de recherche israélienne a construit une batterie qui alimentait une LED jusqu'à 20 heures. Lorsque la LED s'est éteinte, ils ont simplement inséré une nouvelle tranche de pomme de terre bouillie pour obtenir 20 heures de lumière supplémentaires.
Les pommes de terre ne sont pas les seuls fruits ou légumes qui peuvent le faire. Les citrons, les oranges, les pommes, les fraises et les bananes ont tous des jus électrolytiques, et certains d'entre eux - en particulier les citrons - fonctionnent encore mieux que les pommes de terre. Les problèmes avec la plupart des fruits et légumes sont doubles: ils ne sont pas aussi durs que les pommes de terre et ils attirent les insectes. Les pommes de terre ont un autre avantage. En tant que quatrième culture vivrière la plus abondante au monde, ils sont disponibles partout dans le monde.
Rabinowitch et son équipe ont créé un kit de batterie de pommes de terre qui comprend tout ce dont vous avez besoin pour créer de l'électricité. Ajoutez simplement des pommes de terre. Le coût de l'électricité que vous produisez de cette façon est d'environ 9 $ par kilowattheure. Cela se compare avantageusement à la puissance d'une batterie D-cell, qui coûte environ 84 $ par kilowattheure.