אתה אוהב תפוחי אדמה? אתה לא לבד. אנשים בכל העולם מגדלים תפוחי אדמה והופכים אותם לצ'יפס, סלט תפוחי אדמה, פירה ועוד עשרות מנות טעימות. מה שהם לא יודעים, ומה שאולי לא ידעתם עד עכשיו, זה שתפוחי אדמה יכולים להיות גם מקור אנרגיה. חוקרים ישראלים גילו כי אנרגיית תפוחי אדמה יכולה להאיר חדר למשך 20 שעות או אפילו להטעין טלפון סלולרי.
מה? כיצד זה אפשרי? אף אחד מעולם לא קיבל זעזוע מתפוח אדמה. אין לו אפילו מסופים שליליים וחיוביים, אז איך זה יכול להיות סוללה? המיצים בתוך הירק העמילני הזה הם שמייצרים סוללת תפוחי אדמה. הם עשירים בחומצה זרחתית, הם מכילים כל מיני מלחים מומסים ונתרן (Na+), אשלגן (K+) וכלוריד (Cl-) יונים יש בשפע. יונים אלה הופכים את מיץ תפוחי האדמה לאלקטרוליט, שהוא נוזל המסוגל להוביל חשמל. כל שעליך לעשות הוא להוסיף זוג אלקטרודות. אם תבחר באלקטרודות העשויות מהחומרים הנכונים, אחת מהן (הקתודה) תייצר אלקטרונים חופשיים, והשנייה (האנודה) תמשוך אותן. זה יוצר הפרש טעינה, וכאשר אתה מחבר את האלקטרודות עם חוט מוליך, הזרם יזרום.
אל תדאג. הזרם מסוללת תפוחי אדמה לא יספיק כדי לפגוע בך. אם אתה נוגע בחוט החשוף עם האצבע שלך, אתה עלול להרגיש עקצוץ קל. אתה יכול להגביר את המתח על ידי חיווט של כמה מסוללות תפוחי האדמה הללו, ובסופו של דבר אתה יכול ליצור מספיק כדי להדליק נורית LED שתישאר דולקת עד שמיץ תפוחי האדמה מתרגל. זה יכול לקחת כמעט יום.
כיצד לבנות סוללת תפוח אדמה
סביר להניח שתמצאו את כל הדרוש לכם בכדי להכין סוללת תפוחי אדמה ברחבי הבית. אם לא, תוכל למצוא את מה שאתה צריך בכל חנות לחומרי בניין.
דברים שתזדקק להם
- מסמר מגולוון באבץ
- מסמר נחושת או אורך קצר של חוט נחושת 10 או 12 מד או אגורה
- מודד עם מוביל קליפ תנין
בדרך כלל מנקים תפוחי אדמה לפני שהם מגיעים לחנות, אך לעתים קרובות יש להם לכלוך שיורי. שפשפו זאת במים וייבשו את תפוח האדמה בעזרת מגבת. זה מסיר את האפשרות של זיהומים להפריע לפרויקט מדע תפוחי האדמה שלך. אם יש לכם תפוח אדמה גדול, תוכלו לשקול לחתוך אותו לחצי. חצי תפוח אדמה עובד כמו גם שלם, ואפשר להניח אותו על השולחן כך שהוא לא יתגלגל.
דחפו את מסמר האבץ לתפוח האדמה ליד קצה אחד. הוא צריך לחדור בערך באמצע הליבה. הכנס את אלקטרודת הנחושת לאותו העומק קרוב ככל האפשר לקצה הנגדי של תפוח האדמה. (אם חתכתם את תפוח האדמה לשניים, הניחו את האלקטרודה והמסמר בצדדים מנוגדים של החצי הזקוף.) שתי האלקטרודות לא צריכות לגעת זו בזו. למעשה, ככל שהמרחק בין האלקטרודות גדול יותר, כך הסוללה תפעל טוב יותר. אם אתה משתמש באגורה כאלקטרודת הנחושת שלך, ייתכן שתצטרך לבצע חתך קטן בעור תפוחי האדמה בעזרת סכין כדי ליצור לו חריץ.
הגדר את המונה לקריאת וולטים בטווח 2 וולט. חבר את העופרת החיובית (האדומה) לאלקטרודת הנחושת שהיא האנודה, ואת הוביל השלילי (השחור) לאלקטרודת האבץ, שהיא הקתודה. בדוק את המונה, וואלה! תציין קריאה חיובית של כ 0.5 וולט.
הגדלת המתח
אם תנתק את המוליכים מהמונה ותחבר אותם לנורת LED, כנראה שהיא לא תידלק. נורית LED זקוקה לפחות 1.5 וולט ו -10 מיליאמפר זרם, וסוללת תפוחי האדמה מספקת רק כ- 0.5 וולט. עם זאת, זכרו שתוכלו להגביר את המתח על ידי חיבור סוללות בסדרה. אתה יכול כנראה לקבל מספיק מתח משלושה תפוחי אדמה כדי להאיר נורית LED.
הכן שתי סוללות תפוח אדמה נוספות, ואז השתמש בחוטים עם קליפס תנין כדי לחבר אותם יחד. צרף עופרת אחת של חוט אחד לאנודה על תפוח האדמה הראשון והשנייה מובילה לקתודה על השנייה. צרף עופרת אחת של חוט שני לאנודה על תפוח האדמה השני והשנייה מובילה לקתודה על תפוח האדמה השלישי. זה משאיר לך קתודה חופשית (על תפוח האדמה הראשון) ואנודה חופשית (על תפוח האדמה השלישי). חבר את המונה לאלקטרודות האלה, וכדאי שתקבל קריאה של לפחות 1.5 וולט. כעת נתק את המונה וחבר את ה- LED, והוא אמור לזרוח עמום.
אתה יכול להמשיך ולהגדיל את המתח על ידי הוספת סוללות נוספות, אך למעשה אתה זקוק ליותר זרם בכדי לגרום לזריקת הנורה לבהיר יותר. אתה מגביר את הזרם על ידי חיווט סוללות במקביל.
הגדלת הזרם
כדי לבנות בנק סוללות המספק את אותו המתח אך כפול הנוכחי, תזדקק לשלוש סוללות תפוח אדמה נוספות וששה חוטי חיבור נוספים. הפרד את תפוחי האדמה לשלושה זוגות וחבר כל זוג במקביל על ידי חיבור אנודות עם חוט אחד ואת הקתודות שלהם עם חוט אחר. כעת חוט את שלושת הזוגות יחד בסדרה על ידי חיבור אנודה של זוג אחד לקתודה של זוג שני ואנודה של אותו זוג לקתודה של השלישי. חיבור מוביל לקתודה של הזוג הראשון ואנודה של השלישי וגע במוליכים אל ה- LED. זה צריך לשרוף הרבה יותר בהיר.
התקנה זו אמורה לספק מספיק חשמל להפעלת שעון דיגיטלי. אם לא, ייתכן שבנק הסוללות של שעון תפוחי האדמה יצטרך זוג או יותר משני תפוחי אדמה.
שימוש בכוח Veggie כדי להאיר את העולם
קהילות כפריות רבות ברחבי העולם רחוקות מדי מכוח חשמל. בניסיון לספק אור לקהילות אלה, צוות בראשותו של חיים רבינוביץ 'מהאוניברסיטה העברית בירושלים הקים מכשיר שעובד עם פרוסות תפוחי אדמה. הצוות מצא משהו מאוד מעניין. הרתחת תפוח אדמה במשך שמונה דקות מגדילה למעשה את יכולתו החשמלית. רתיחה קורעת את קרומי התאים בתוך תפוחי האדמה ומגבירה את האלקטרוליטים על ידי הזמנת יונים נוספים. הם גילו כי רתיחה מגבירה את הזרימה החשמלית בגורם 10, וזה הבדל משמעותי.
באמצעות פרוסת תפוח אדמה אחת מבושלת, צוות המחקר הישראלי הקים סוללה שהפעילה נורית עד 20 שעות. כאשר נורית ה- LED כבה, הם פשוט הכניסו פרוסת תפוח אדמה טרייה לקבלת 20 שעות נוספות של אור.
תפוחי אדמה אינם הפירות או הירקות היחידים שיכולים לעשות זאת. בלימונים, תפוזים, תפוחים, תותים ובננות יש מיצים אלקטרוליטיים, וחלקם - במיוחד לימונים - עובדים אפילו טוב יותר מתפוחי אדמה. הבעיות ברוב הפירות והירקות כפולים: הם לא קשים כמו תפוחי אדמה, והם מושכים חרקים. לתפוחי אדמה יש יתרון אחד נוסף. כגידול המזון הרביעי ביותר בעולם, הם זמינים בכל רחבי העולם.
רבינוביץ 'וצוותו יצרו ערכת סוללות תפוחי אדמה שמגיעה עם כל מה שאתה צריך כדי ליצור חשמל. כל שעליך לעשות הוא להוסיף תפוחי אדמה. עלות החשמל שאתה מייצר בדרך זו היא כ -9 $ לקילוואט שעה. זה משתווה לטובה מהספק מסוללת תאי D, שעולה כ -84 דולר לקילוואט שעה.