Liker du poteter? Du er ikke alene. Mennesker over hele verden dyrker poteter og gjør dem til pommes frites, potetsalat, potetmos og dusinvis av andre smakfulle retter. Det de ikke vet, og det du kanskje ikke visste før, er at poteter også kan være en energikilde. Israelske forskere har oppdaget at potetenergi kan lyse opp et rom i 20 timer eller til og med lade en mobiltelefon.
Hva? Hvordan er det mulig? Ingen har noen gang fått et sjokk fra en potet. Den har ikke engang negative og positive terminaler, så hvordan kan det være et batteri? Det er juice inni denne stivelsesholdige grønnsaken som lager et potetbatteri. De er rike på fosforsyre, de inneholder alle slags oppløste salter og natrium (Na+), kalium (K+) og klorid (Cl-) ioner florerer. Disse ionene gjør potetjuice til en elektrolytt, som er en væske som kan lede strøm. Alt du trenger å gjøre er å legge til et par elektroder. Hvis du velger elektroder laget av de riktige materialene, vil den ene (katoden) produsere gratis elektroner, og den andre (anoden) vil tiltrekke dem. Dette skaper en ladningsforskjell, og når du kobler elektrodene med en ledende ledning, vil strømmen strømme.
Ikke bekymre deg. Strømmen fra et potetbatteri vil ikke være nok til å skade deg. Hvis du berører den nakne ledningen med fingeren, kan du føle en mild prikking. Du kan øke spenningen ved å koble sammen flere av disse potetbatteriene, og til slutt kan du generere nok til å lyse en LED som vil lyse til potetjuicen blir brukt opp. Det kan ta nesten en dag.
Hvordan lage et potetbatteri
Du finner sannsynligvis alt du trenger for å lage et potetbatteri rundt huset. Hvis ikke, kan du finne det du trenger i hvilken som helst jernvarehandel.
Ting du trenger
- Sinkgalvanisert spiker
- Kobberspiker ELLER kort lengde på 10- eller 12-gauge kobbertråd ELLER en krone
- Multimeter med krokodollklemmer
Poteter blir vanligvis renset før de kommer til butikken, men de har ofte gjenværende smuss. Skrubb dette med vann og tørk av poteten med et håndkle. Dette fjerner muligheten for urenheter som forstyrrer potetvitenskapsprosjektet ditt. Hvis du har en stor potet, kan du vurdere å kutte den i to. En halv potet fungerer like bra som en hel, og du kan sette den flat på bordet slik at den ikke ruller rundt.
Skyv sinkspikeren inn i poteten nær den ene enden. Den skal trenge omtrent halvveis inn i kjernen. Sett kobberelektroden i samme dybde så nær den motsatte enden av poteten som mulig. (Hvis du har kuttet poteten din i to, plasser elektroden og spikeren på motsatte sider av den oppreiste halvdelen.) De to elektrodene skal ikke berøre hverandre. Jo større avstanden mellom elektrodene er, desto bedre fungerer batteriet. Hvis du bruker en krone som kobberelektroden din, kan det hende du må lage et lite kutt i potetskallet med en kniv for å lage et spor for den.
Still måleren til å lese volt i 2-voltsområdet. Koble den positive (røde) ledningen til kobberelektroden, som er anoden, og den negative (svarte) ledningen til sinkelektroden, som er katoden. Sjekk måleren, og voilà! Du vil merke en positiv avlesning på omtrent 0,5 volt.
Øke spenningen
Hvis du kobler ledningene fra måleren og kobler dem til en LED, vil det sannsynligvis ikke lyse. En LED trenger minst 1,5 volt og 10 milliampere strøm, og potetbatteriet leverer bare omtrent 0,5 volt. Husk imidlertid at du kan øke spenningen ved å koble batteriene i serie. Du kan sannsynligvis få nok spenning fra tre poteter til å lyse opp en LED.
Klargjør to potetbatterier til, og bruk deretter ledninger med alligatorklemmer for å koble dem sammen. Fest en ledning av den ene ledningen til anoden på den første poteten og den andre ledningen til katoden på den andre. Fest en ledning av en annen ledning til anoden på den andre poteten og den andre ledningen til katoden på den tredje poteten. Dette gir deg en gratis katode (på den første poteten) og en gratis anode (på den tredje poteten). Koble måleren til disse elektrodene, og du bør lese minst 1,5 volt. Koble nå måleren og koble lysdioden, så skal den skinne svakt.
Du kan fortsette å øke spenningen ved å legge til flere batterier, men du trenger faktisk mer strøm for å få LED til å skinne lysere. Du øker strømmen ved å koble til batterier parallelt.
Øke strømmen
For å konstruere en batteribank som leverer samme spenning, men doble strømmen, trenger du tre potetbatterier til og seks tilkoblingsledninger til. Del potetene i tre par og koble hvert par parallelt ved å forbinde anoder med en ledning og katodene deres med en annen ledning. Koble nå de tre parene sammen i serie ved å koble en anode på ett par til katoden til et andre par og en anode til det paret til en katode til det tredje. Koble ledninger til en katode i det første paret og en anode på den tredje, og berør ledningene til lysdioden. Det skal brenne mye lysere.
Dette oppsettet skal gi nok strøm til å drive en digital klokke. Hvis ikke, kan det hende at potetklokkebatteribanken trenger ett eller to flere poteter.
Bruke Veggie Power for å lyse verden
Mange landlige samfunn over hele verden er for langt fra et kraftnett til å ha strøm. I et forsøk på å levere lys til disse samfunnene, laget et team ledet av Haim Rabinowitch fra det hebraiske universitetet i Jerusalem en enhet som fungerer med potetskiver. Teamet fant noe veldig interessant. Å koke en potet i åtte minutter øker faktisk den elektriske kapasiteten. Koking sprekker cellemembranene inne i potetene og forbedrer elektrolyttene ved å gjøre flere ioner tilgjengelige. De fant at koking øker den elektriske strømmen med en faktor på 10, noe som er en betydelig forskjell.
Ved hjelp av en enkelt bit kokt potet konstruerte det israelske forskerteamet et batteri som drev en LED i opptil 20 timer. Da LED-en slukket, satte de ganske enkelt inn en fersk skive kokt potet for å få ytterligere 20 timers lys.
Poteter er ikke den eneste frukten eller grønnsaker som kan gjøre dette. Sitroner, appelsiner, epler, jordbær og bananer har alle elektrolytiske juice, og noen av disse - spesielt sitroner - fungerer enda bedre enn poteter. Problemene med de fleste frukter og grønnsaker er todelt: De er ikke så harde som poteter, og de tiltrekker seg insekter. Poteter har en fordel til. Som verdens fjerde mest rikholdige matavling er de tilgjengelig over hele verden.
Rabinowitch og teamet hans laget et potetbatterisett som følger med alt du trenger for å lage strøm. Bare tilsett poteter. Kostnaden for strømmen du genererer på denne måten er ca $ 9 per kilowattime. Det kan sammenlignes gunstig med kraften fra et D-cellebatteri, som koster omtrent $ 84 per kilowattime.