Hou je van aardappels? Je bent niet alleen. Mensen over de hele wereld verbouwen aardappelen en verwerken ze tot frites, aardappelsalade, aardappelpuree en tientallen andere smakelijke gerechten. Wat zij niet weten, en wat u tot nu toe misschien niet wist, is dat aardappelen ook een energiebron kunnen zijn. Israëlische onderzoekers hebben ontdekt dat aardappelenergie een kamer 20 uur kan verlichten of zelfs een mobiele telefoon kan opladen.
Wat? Hoe is dat mogelijk? Niemand heeft ooit een schok gekregen van een aardappel. Het heeft niet eens negatieve en positieve polen, dus hoe kan het een batterij zijn? Het zijn de sappen in deze zetmeelrijke groente die een aardappelbatterij vormen. Ze zijn rijk aan fosforzuur, bevatten allerlei opgeloste zouten en natrium (Na+), kalium (K+) en chloride (Cl-) ionen in overvloed. Deze ionen maken van aardappelsap een elektrolyt, een vloeistof die elektriciteit kan geleiden. Het enige wat u hoeft te doen is een paar elektroden toevoegen. Als je elektroden kiest die van de juiste materialen zijn gemaakt, zal een van hen (de kathode) vrije elektronen produceren en de andere (de anode) zal ze aantrekken. Hierdoor ontstaat er een ladingsverschil en als je de elektroden met een geleidende draad verbindt, gaat er stroom vloeien.
Maak je geen zorgen. De stroom van een aardappelbatterij zal niet genoeg zijn om je pijn te doen. Als u de blootliggende draad met uw vinger aanraakt, kunt u een lichte tinteling voelen. Je kunt de spanning verhogen door meerdere van deze aardappelbatterijen aan elkaar te bedraden, en uiteindelijk kun je genoeg genereren om een LED te laten branden, die blijft branden totdat het aardappelsap op is. Dat kan bijna een dag duren.
Hoe een aardappelbatterij te bouwen
Je vindt waarschijnlijk alles wat je nodig hebt om een aardappelbatterij in huis te maken. Zo niet, dan kun je in elke bouwmarkt vinden wat je nodig hebt.
Dingen die je nodig hebt
- Verzinkte nagel
- Koperen spijker OF korte lengte van 10- of 12-gauge koperdraad OF een cent
- Multimeter met krokodillenklemkabels
Aardappelen worden meestal schoongemaakt voordat ze in de winkel komen, maar hebben vaak restvuil. Boen dit af met water en droog de aardappel af met een handdoek. Dit verwijdert de mogelijkheid dat onzuiverheden uw aardappelwetenschappelijk project verstoren. Als je een grote aardappel hebt, kun je overwegen deze in tweeën te snijden. Een halve aardappel werkt net zo goed als een hele, en je kunt hem plat op tafel leggen zodat hij niet gaat rollen.
Duw de zinken spijker aan het ene uiteinde in de aardappel. Het moet ongeveer halverwege de kern doordringen. Steek de koperelektrode op dezelfde diepte, zo dicht mogelijk bij het andere uiteinde van de aardappel. (Als u uw aardappel doormidden hebt gesneden, plaatst u de elektrode en de spijker aan weerszijden van de rechtopstaande helft.) De twee elektroden mogen elkaar niet raken. Hoe groter de afstand tussen de elektroden, hoe beter de batterij zal werken. Als u een cent als koperelektrode gebruikt, moet u mogelijk een kleine snee in de aardappelschil maken met een mes om er een gleuf voor te maken.
Stel de meter in om volt af te lezen in het bereik van 2 volt. Verbind de positieve (rode) kabel met de koperelektrode, de anode, en de negatieve (zwarte) kabel met de zinkelektrode, de kathode. Controleer de meter, en voilà! U ziet een positieve aflezing van ongeveer 0,5 volt.
De spanning verhogen
Als je de snoeren loskoppelt van de meter en ze aansluit op een led, zal deze waarschijnlijk niet oplichten. Een LED heeft minimaal 1,5 volt en 10 milliampère stroom nodig en de aardappelbatterij levert slechts ongeveer 0,5 volt. Houd er echter rekening mee dat u de spanning kunt verhogen door batterijen in serie te schakelen. Je kunt waarschijnlijk genoeg spanning krijgen van drie aardappelen om een LED te verlichten.
Bereid nog twee aardappelbatterijen voor en gebruik vervolgens draden met krokodillenklemmen om ze met elkaar te verbinden. Bevestig een draad van een draad aan de anode op de eerste aardappel en de andere draad aan de kathode op de tweede. Bevestig een draad van een tweede draad aan de anode op de tweede aardappel en de andere draad aan de kathode op de derde aardappel. Dit laat je een vrije kathode (op de eerste aardappel) en een vrije anode (op de derde aardappel). Sluit de meter aan op deze elektroden en u zou een meetwaarde van minimaal 1,5 volt moeten krijgen. Koppel nu de meter los en sluit de LED aan, en deze zou zwak moeten schijnen.
Je zou de spanning kunnen blijven verhogen door meer batterijen toe te voegen, maar je hebt eigenlijk meer stroom nodig om de LED helderder te laten schijnen. U verhoogt de stroom door batterijen parallel te schakelen.
De stroom verhogen
Om een batterijbank te bouwen die dezelfde spanning maar dubbele stroom levert, heb je nog drie aardappelbatterijen en nog zes aansluitdraden nodig. Scheid de aardappelen in drie paren en verbind elk paar parallel door de anodes met één draad en hun kathoden met een andere draad te verbinden. Verbind nu de drie paren in serie door een anode van het ene paar te verbinden met de kathode van een tweede paar en een anode van dat paar met een kathode van het derde paar. Sluit de draden aan op een kathode van het eerste paar en een anode van het derde paar en raak de draden aan op de LED. Het zou veel feller moeten branden.
Deze opstelling zou voldoende elektriciteit moeten leveren om een digitale klok van stroom te voorzien. Als dit niet het geval is, heeft uw batterijbank van de aardappelklok mogelijk nog een of twee paar aardappelen nodig.
Veggie Power gebruiken om de wereld te verlichten
Veel plattelandsgemeenschappen over de hele wereld zijn te ver van een elektriciteitsnet verwijderd om elektriciteit te hebben. In een poging om deze gemeenschappen van licht te voorzien, heeft een team onder leiding van Haim Rabinowitch van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem een apparaat gebouwd dat werkt met plakjes aardappelen. Het team vond iets heel interessants. Door een aardappel acht minuten te koken, wordt de elektrische capaciteit zelfs groter. Koken breekt de celmembranen in de aardappelen en verbetert de elektrolyten door meer ionen beschikbaar te maken. Ze ontdekten dat koken de elektrische stroom met een factor 10 verhoogt, wat een significant verschil is.
Met behulp van een enkele plak gekookte aardappel bouwde het Israëlische onderzoeksteam een batterij die een LED tot 20 uur van stroom kan voorzien. Toen de LED uitging, stopten ze er gewoon een vers plakje gekookte aardappel in om 20 uur extra licht te krijgen.
Aardappelen zijn niet de enige groenten of fruit die dit kunnen. Citroenen, sinaasappels, appels, aardbeien en bananen hebben allemaal elektrolytische sappen, en sommige hiervan, vooral citroenen, werken zelfs beter dan aardappelen. De problemen met de meeste groenten en fruit zijn tweeledig: ze zijn niet zo hard als aardappelen en ze trekken insecten aan. Aardappelen hebben nog een voordeel. Als 's werelds vierde meest voorkomende voedselgewas, zijn ze over de hele wereld verkrijgbaar.
Rabinowitch en zijn team hebben een aardappelbatterijset gemaakt die wordt geleverd met alles wat je nodig hebt om elektriciteit op te wekken. Voeg eenvoudig aardappelen toe. De kosten van de elektriciteit die u op deze manier opwekt, bedragen ongeveer $ 9 per kilowattuur. Dat steekt gunstig af bij het vermogen van een D-celbatterij, die ongeveer $ 84 per kilowattuur kost.