คุณชอบมันฝรั่งไหม คุณไม่ได้โดดเดี่ยว. ผู้คนทั่วโลกปลูกมันฝรั่งและเปลี่ยนเป็นเฟรนช์ฟราย สลัดมันฝรั่ง มันบด และอาหารจานอร่อยอื่นๆ อีกนับสิบรายการ สิ่งที่พวกเขาไม่รู้ และสิ่งที่คุณอาจไม่เคยรู้มาจนถึงตอนนี้ก็คือ มันฝรั่งสามารถเป็นแหล่งพลังงานได้เช่นกัน นักวิจัยชาวอิสราเอลค้นพบว่าพลังงานจากมันฝรั่งสามารถส่องสว่างห้องได้นาน 20 ชั่วโมง หรือแม้แต่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ
อะไร? เป็นไปได้อย่างไร? ไม่มีใครเคยได้รับแรงกระแทกจากมันฝรั่ง มันไม่มีขั้วทั้งขั้วลบและขั้วบวกด้วยซ้ำ แล้วมันจะเป็นแบตเตอรี่ได้อย่างไร? มันคือน้ำผลไม้ในผักที่มีแป้งซึ่งทำแบตเตอรีมันฝรั่ง อุดมไปด้วยกรดฟอสฟอริก มีเกลือละลายทุกชนิด และโซเดียม (Na+), โพแทสเซียม (K+) และคลอไรด์ (Cl-) ไอออนมาก ไอออนเหล่านี้ทำให้น้ำมันฝรั่งเป็นอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งเป็นของเหลวที่สามารถนำไฟฟ้าได้ สิ่งที่คุณต้องทำคือเพิ่มอิเล็กโทรดหนึ่งคู่ หากคุณเลือกอิเล็กโทรดที่ทำจากวัสดุที่เหมาะสม หนึ่งในนั้น (แคโทด) จะผลิตอิเล็กตรอนอิสระ และอีกขั้วหนึ่ง (แอโนด) จะดึงดูดพวกมัน สิ่งนี้สร้างความแตกต่างของประจุ และเมื่อคุณเชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับลวดนำไฟฟ้า กระแสจะไหล
ไม่ต้องกังวล กระแสไฟจากแบตเตอรีมันฝรั่งจะไม่เพียงพอที่จะทำร้ายคุณ หากคุณใช้นิ้วแตะลวดเปล่า คุณอาจรู้สึกเสียวซ่าเล็กน้อย คุณสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้โดยเชื่อมต่อแบตเตอรี่มันฝรั่งหลายก้อนเข้าด้วยกัน และในที่สุด คุณสามารถสร้างไฟ LED ให้เพียงพอ ซึ่งจะติดสว่างจนกว่าน้ำมันฝรั่งจะหมด อาจใช้เวลาเกือบหนึ่งวัน
วิธีสร้างแบตเตอรี่มันฝรั่ง
คุณจะพบทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำแบตเตอรีมันฝรั่งทั่วบ้าน ถ้าไม่ คุณสามารถหาสิ่งที่คุณต้องการได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์ทุกแห่ง
สิ่งที่คุณต้องการ
- เล็บสังกะสีสังกะสี
- ตะปูทองแดง หรือ ลวดทองแดงขนาดสั้น 10 หรือ 12 เกจ หรือ เพนนี
- มัลติมิเตอร์พร้อมขาหนีบปากจระเข้
มันฝรั่งมักจะทำความสะอาดก่อนมาที่ร้าน แต่มักจะมีสิ่งสกปรกตกค้าง ขัดผิวด้วยน้ำและเช็ดมันฝรั่งให้แห้งด้วยผ้าขนหนู สิ่งนี้จะขจัดความเป็นไปได้ของสิ่งสกปรกที่รบกวนโครงการวิทยาศาสตร์มันฝรั่งของคุณ หากคุณมีมันฝรั่งขนาดใหญ่ คุณอาจลองผ่าครึ่ง มันฝรั่งครึ่งลูกก็ใช้ได้ดีไม่แพ้ทั้งลูก และคุณสามารถวางมันราบลงบนโต๊ะได้เพื่อไม่ให้กลิ้งไปมา
ดันตะปูสังกะสีเข้าไปในมันฝรั่งใกล้ปลายด้านหนึ่ง ควรเจาะเข้าไปในแกนกลางประมาณครึ่งทาง ใส่อิเล็กโทรดทองแดงที่ความลึกเท่ากันใกล้กับปลายอีกด้านของมันฝรั่งให้มากที่สุด (ถ้าคุณผ่ามันฝรั่งครึ่งหนึ่ง ให้วางขั้วไฟฟ้าและตะปูบนด้านตรงข้ามของครึ่งตั้งตรง) อิเล็กโทรดทั้งสองไม่ควรสัมผัสกัน อันที่จริง ยิ่งระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดมากเท่าไหร่ แบตเตอรี่ก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น หากคุณใช้เพนนีเป็นขั้วไฟฟ้าทองแดง คุณอาจต้องหั่นมันฝรั่งเป็นชิ้นเล็กๆ ด้วยมีดเพื่อสร้างช่องสำหรับเสียบ
ตั้งค่ามิเตอร์ให้อ่านค่าโวลต์ในช่วง 2 โวลต์ เชื่อมต่อขั้วบวก (สีแดง) กับขั้วไฟฟ้าทองแดงซึ่งเป็นขั้วบวก และขั้วลบ (สีดำ) กับขั้วไฟฟ้าสังกะสีซึ่งเป็นขั้วลบ ตรวจสอบมิเตอร์และ voila! คุณจะสังเกตเห็นการอ่านค่าบวกประมาณ 0.5 โวลต์
การเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
หากคุณถอดสายไฟออกจากมิเตอร์และต่อเข้ากับไฟ LED สายไฟอาจไม่สว่าง LED ต้องการกระแสไฟอย่างน้อย 1.5 โวลต์และ 10 มิลลิแอมป์ และแบตเตอรี่มันฝรั่งให้พลังงานเพียง 0.5 โวลต์เท่านั้น อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่าคุณสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้โดยเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรม คุณอาจได้รับแรงดันไฟเพียงพอจากมันฝรั่งสามลูกเพื่อให้ไฟ LED สว่างขึ้น
เตรียมแบตเตอรี่มันฝรั่งอีกสองก้อน จากนั้นใช้สายไฟที่มีคลิปจระเข้เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน แนบตะกั่วหนึ่งเส้นกับขั้วบวกบนมันฝรั่งตัวแรกและอีกสายหนึ่งเข้ากับขั้วลบในอันที่สอง แนบตะกั่วสายที่สองเข้ากับขั้วบวกบนมันฝรั่งตัวที่สองและอีกสายหนึ่งเข้ากับขั้วลบบนมันฝรั่งตัวที่สาม ซึ่งจะทำให้คุณมีแคโทดอิสระ (บนมันฝรั่งตัวแรก) และขั้วบวกอิสระ (บนมันฝรั่งตัวที่สาม) เชื่อมต่อมิเตอร์กับอิเล็กโทรดเหล่านี้ และคุณควรอ่านค่าได้อย่างน้อย 1.5 โวลต์ ตอนนี้ถอดมิเตอร์และเชื่อมต่อ LED และควรส่องแสงสลัว
คุณสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าต่อไปได้โดยเพิ่มแบตเตอรี่มากขึ้น แต่จริงๆ แล้วคุณต้องการกระแสไฟมากกว่านี้เพื่อทำให้ไฟ LED ส่องสว่างขึ้น คุณเพิ่มกระแสไฟโดยการเดินสายแบตเตอรี่แบบขนาน
เพิ่มกระแส
ในการสร้างแบตเตอรีแบตเตอรีที่จ่ายแรงดันไฟเท่าเดิม แต่ให้กระแสไฟเป็นสองเท่า คุณจะต้องใช้แบตเตอรีมันฝรั่งอีก 3 ก้อนและสายเชื่อมต่ออีก 6 เส้น แยกมันฝรั่งออกเป็นสามคู่และเชื่อมต่อแต่ละคู่ขนานกันโดยเชื่อมต่อขั้วบวกกับสายหนึ่งและขั้วลบด้วยสายอื่น ตอนนี้ต่อสามคู่เข้าด้วยกันเป็นอนุกรมโดยเชื่อมต่อแอโนดของคู่หนึ่งกับแคโทดของคู่ที่สองและแอโนดของคู่นั้นกับแคโทดที่สาม เชื่อมต่อสายนำกับขั้วลบของคู่แรกและขั้วบวกที่สามแล้วแตะสายนำไปยัง LED มันควรจะเผาไหม้อย่างสว่างไสวมากขึ้น
การตั้งค่านี้ควรให้ไฟฟ้าเพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับนาฬิกาดิจิตอล ถ้าไม่เช่นนั้น แบตเตอรีนาฬิกามันฝรั่งของคุณอาจต้องการมันฝรั่งอีกหนึ่งหรือสองคู่
ใช้พลังผักเพื่อจุดไฟให้โลก
ชุมชนในชนบทหลายแห่งทั่วโลกอยู่ห่างไกลจากโครงข่ายไฟฟ้าที่จะมีไฟฟ้าใช้ ในความพยายามที่จะจัดหาแสงสว่างให้กับชุมชนเหล่านี้ ทีมงานที่นำโดย Haim Rabinowitch จากมหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเลมได้สร้างอุปกรณ์ที่ใช้มันฝรั่งหั่นเป็นแว่นๆ ทีมพบสิ่งที่น่าสนใจมาก การต้มมันฝรั่งเป็นเวลาแปดนาทีจะเพิ่มความจุไฟฟ้าได้จริง การเดือดจะทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ภายในมันฝรั่งแตกและทำให้อิเล็กโทรไลต์ดีขึ้นโดยทำให้มีไอออนเพิ่มขึ้น พวกเขาพบว่าการต้มเพิ่มกระแสไฟฟ้าขึ้น 10 เท่า ซึ่งเป็นข้อแตกต่างที่มีนัยสำคัญ
ทีมวิจัยของอิสราเอลใช้มันฝรั่งต้มเพียงชิ้นเดียวสร้างแบตเตอรี่ที่จ่ายไฟ LED ได้นานถึง 20 ชั่วโมง เมื่อไฟ LED ดับลง พวกเขาเพียงแค่ใส่มันฝรั่งต้มสดฝานหนึ่งชิ้นเพื่อให้ได้แสงเพิ่มขึ้น 20 ชั่วโมง
มันฝรั่งไม่ใช่ผลไม้หรือผักเพียงอย่างเดียวที่ทำได้ มะนาว ส้ม แอปเปิ้ล สตรอว์เบอร์รี่ และกล้วย ล้วนมีน้ำผลไม้อิเล็กโทรไลต์ และบางส่วนของผลไม้เหล่านี้ โดยเฉพาะมะนาว ทำงานได้ดีกว่ามันฝรั่ง ปัญหาเกี่ยวกับผลไม้และผักส่วนใหญ่เป็นสองเท่า: ไม่แข็งเท่ามันฝรั่ง แต่ดึงดูดแมลง มันฝรั่งมีประโยชน์อีกอย่างหนึ่ง เนื่องจากเป็นพืชอาหารที่มีความอุดมสมบูรณ์มากเป็นอันดับสี่ของโลก จึงมีอยู่ทั่วโลก
Rabinowitch และทีมของเขาได้สร้างชุดแบตเตอรี่มันฝรั่งที่มาพร้อมกับทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า เพียงแค่เพิ่มมันฝรั่ง ค่าไฟฟ้าที่คุณผลิตด้วยวิธีนี้จะอยู่ที่ประมาณ 9 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง เมื่อเทียบกับพลังงานจากแบตเตอรี่ D-cell ซึ่งมีราคาประมาณ 84 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง