Máte radi zemiaky? Nie si sám. Ľudia na celom svete pestujú zemiaky a robia z nich hranolky, zemiakový šalát, zemiakovú kašu a desiatky ďalších chutných jedál. Čo nevedia a čo ste doteraz možno nevedeli, je to, že zemiaky môžu byť tiež zdrojom energie. Izraelskí vedci zistili, že energia zemiakov dokáže rozsvietiť miestnosť na 20 hodín alebo dokonca nabiť mobilný telefón.
Čo? Ako je to možné? Zo zemiakov nikto nikdy nevydržal šok. Nemá ani záporné a kladné svorky, tak ako to môže byť batéria? Sú to šťavy vo vnútri tejto škrobovej zeleniny, ktoré vytvárajú zemiakovú batériu. Sú bohaté na kyselinu fosforečnú, obsahujú všetky druhy rozpustených solí a sodík (Na+), draslík (K.+) a chlorid (Cl-) iónov je neúrekom. Tieto ióny robia zo zemiakovej šťavy elektrolyt, čo je tekutina schopná viesť elektrinu. Musíte len pridať pár elektród. Ak zvolíte elektródy vyrobené zo správnych materiálov, jedna z nich (katóda) bude produkovať voľné elektróny a druhá (anóda) ich priťahuje. Takto sa vytvorí rozdiel v náboji a keď elektródy spojíte vodivým drôtom, bude tiecť prúd.
Neboj sa Prúd zo zemiakovej batérie nebude stačiť na to, aby vám ublížil. Ak sa dotknete holého drôtu prstom, môžete pocítiť mierne brnenie. Napätie môžete zvýšiť vzájomným prepojením niekoľkých z týchto zemiakových batérií. Nakoniec môžete vytvoriť dostatočné množstvo na rozsvietenie LED diódy, ktorá zostane svietiť, kým sa zemiaková šťava nespotrebuje. To by mohlo trvať takmer deň.
Ako zostrojiť zemiakovú batériu
V domácnosti pravdepodobne nájdete všetko, čo potrebujete na výrobu zemiakovej batérie. Ak nie, to, čo potrebujete, nájdete v ktoromkoľvek železiarstve.
Veci, ktoré budete potrebovať
- Klinec pozinkovaný
- Medený klinec ALEBO krátka dĺžka medeného drôtu s rozmermi 10 alebo 12 ALEBO cent
- Multimetr s vodiacimi svorkami aligátora
Zemiaky sa zvyčajne pred príchodom do obchodu očistia, často však majú zvyšky nečistôt. Toto vydrhnite vodou a zemiaky osušte uterákom. Tým sa odstráni možnosť, že do vášho vedeckého projektu o zemiakoch budú zasahovať nečistoty. Ak máte veľký zemiak, môžete zvážiť jeho rozrezanie na polovicu. Polovica zemiakov funguje rovnako dobre ako celý a môžete ich položiť na stôl, aby sa nekotúľali.
Na jednom konci zatlačte zinkový klinec do zemiakov. Mal by preniknúť asi do polovice jadra. Vložte medenú elektródu do rovnakej hĺbky čo najbližšie k opačnému koncu zemiaka. (Ak ste svoj zemiak nakrájali na polovicu, položte elektródu a necht na opačné strany zvislej polovice.) Dve elektródy by sa nemali navzájom dotýkať. Čím väčšia je vzdialenosť medzi elektródami, tým lepšie bude batéria fungovať. Ak použijete ako medenú elektródu cent, možno budete musieť urobiť malý rez v zemiakovej šupke nožom, aby ste vytvorili otvor pre ňu.
Nastavte merač na čítanie voltov v rozsahu 2 voltov. Pripojte kladný (červený) kábel k medenej elektróde, ktorou je anóda, a záporný (čierny) kábel k zinkovej elektróde, ktorou je katóda. Skontrolujte merač a voilà! Pozitívne zaznamenáte hodnotu okolo 0,5 voltu.
Zvyšovanie napätia
Ak odpojíte vodiče od meracieho prístroja a pripojíte ich k LED, pravdepodobne sa nerozsvietia. LED potrebuje minimálne 1,5 voltu a 10 miliampérov prúdu a zemiaková batéria dodáva iba asi 0,5 voltu. Pamätajte však, že môžete zvýšiť napätie zapojením batérií do série. Pravdepodobne môžete mať dostatok napätia z troch zemiakov na rozsvietenie LED.
Pripravte si ďalšie dve zemiakové batérie a potom ich pomocou drôtov s krokosvorkami spojte dohromady. Pripojte jeden vývod jedného drôtu k anóde na prvom zemiaku a druhý prívod na katódu na druhom zemiaku. Pripojte jeden vývod druhého drôtu k anóde na druhom zemiaku a druhý vývod ku katóde na treťom zemiaku. Zostane vám tak voľná katóda (na prvom zemiaku) a voľná anóda (na treťom zemiaku). Pripojte merací prístroj k týmto elektródam a mali by ste zaznamenať hodnotu najmenej 1,5 voltu. Teraz odpojte merací prístroj a pripojte LED diódu, ktorá by mala svietiť slabo.
Pridaním ďalších batérií môžete stále zvyšovať napätie, ale v skutočnosti potrebujete väčší prúd, aby LED svietila jasnejšie. Paralelným zapojením batérií zvýšite prúd.
Zvyšovanie prúdu
Na zostrojenie banky batérií, ktorá dodáva rovnaké napätie, ale dvojnásobný prúd, budete potrebovať ďalšie tri zemiakové batérie a šesť ďalších pripojovacích vodičov. Oddeľte zemiaky na tri páry a každú dvojicu spojte paralelne spojením anód s jedným drôtom a ich katód s iným drôtom. Teraz zapojte tri páry dohromady do série pripojením anódy jedného páru ku katóde druhého páru a anódy tohto páru ku katóde tretieho. Vodiče pripojte ku katóde prvého páru a anóde tretieho a dotýkajte sa vodičov LED. Malo by horieť oveľa jasnejšie.
Toto nastavenie by malo poskytnúť dostatok elektriny na napájanie digitálnych hodín. Ak nie, môže byť v batériovej batériovej batérii potrebný ešte jeden alebo dva páry zemiakov.
Využitie Veggie Power na osvetlenie sveta
Mnoho vidieckych spoločenstiev na celom svete je príliš ďaleko od elektrickej siete na to, aby malo elektrinu. V snahe dodať svetlo týmto komunitám tím vedený Haimom Rabinowitchom z Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme skonštruoval zariadenie, ktoré pracuje s plátkami zemiakov. Tím zistil niečo veľmi zaujímavé. Varenie zemiaka osem minút skutočne zvyšuje jeho elektrickú kapacitu. Varením sa rozbijú bunkové membrány vo vnútri zemiakov a vylepšením elektrolytov sa sprístupní viac iónov. Zistili, že varom sa zvyšuje elektrický tok o faktor 10, čo je podstatný rozdiel.
Izraelský výskumný tím pomocou jediného plátku vareného zemiaka skonštruoval batériu, ktorá napájala LED až 20 hodín. Keď LED zhasla, jednoducho vložili čerstvý plátok vareného zemiaka, aby získali ďalších 20 hodín svetla.
Zemiaky nie sú jediným ovocím alebo zeleninou, ktoré to dokáže. Citróny, pomaranče, jablká, jahody a banány majú elektrolytické šťavy a niektoré z nich - najmä citróny - fungujú ešte lepšie ako zemiaky. Problémy s väčšinou ovocia a zeleniny sú dvojaké: Nie sú také tvrdé ako zemiaky a lákajú hmyz. Zemiaky majú ešte jednu výhodu. Ako štvrtá najbohatšia potravinárska plodina na svete sú dostupné na celom svete.
Rabinowitch a jeho tím vytvorili súpravu zemiakových batérií, ktorá obsahuje všetko, čo potrebujete na výrobu elektriny. Jednoducho pridajte zemiaky. Cena elektriny, ktorú takto vyrobíte, je približne 9 dolárov za kilowatthodinu. To sa priaznivo porovnáva s výkonom z D-článku, ktorý stojí asi 84 dolárov za kilowatthodinu.