Ви любите картоплю? Ти не один. Люди у всьому світі вирощують картоплю і перетворюють її на картоплю фрі, картопляний салат, картопляне пюре та десятки інших смачних страв. Те, що вони не знають, а те, що ви, можливо, не знали дотепер, - це те, що картопля також може бути джерелом енергії. Ізраїльські дослідники виявили, що енергія картоплі може освітлювати кімнату протягом 20 годин або навіть заряджати стільниковий телефон.
Що? Як це можливо? Ніхто ніколи не отримував шоку від картоплі. Він навіть не має негативних і позитивних клем, то як це може бути акумулятор? Саме соки всередині цього крохмалистого овоча роблять картопляну батарею. Вони багаті фосфорною кислотою, містять всі види розчинених солей і натрію (Na+), калій (K+) і хлорид (Cl-) іонів багато. Ці іони роблять картопляний сік електролітом, який є рідиною, здатною проводити електрику. Все, що вам потрібно зробити, це додати пару електродів. Якщо вибрати електроди, виготовлені з потрібних матеріалів, один з них (катод) буде виробляти вільні електрони, а інший (анод) буде їх притягувати. Це створює різницю зарядів, і коли ви з'єднаєте електроди з провідним проводом, струм буде текти.
Не хвилюйся. Струму від картопляної батареї буде недостатньо, щоб заподіяти вам шкоду. Доторкнувшись пальцем до оголеного дроту, ви можете відчути легке поколювання. Ви можете підвищити напругу, з'єднавши кілька таких картопляних батарей, і, зрештою, ви зможете сформувати достатньо, щоб засвітився світлодіод, який буде світитися, поки картопляний сік не витратиться. Це може зайняти майже день.
Як побудувати картопляну батарею
Ви, мабуть, знайдете все необхідне для виготовлення картопляного акумулятора по дому. Якщо ні, то ви можете знайти те, що вам потрібно, в будь-якому будівельному магазині.
Речі, які вам знадобляться
- Цвях оцинкований
- Мідний цвях АБО коротка довжина мідного дроту 10 або 12 калібру АБО копійка
- Мультиметр з проводами-алігатором
Зазвичай картоплю чистять перед тим, як вони приходять у магазин, але на них часто залишається залишковий бруд. Змийте це водою і висушіть картоплю рушником. Це усуває можливість домішок, які заважають вашому проекту з вивчення картоплі. Якщо у вас велика картопля, ви можете розглянути її навпіл. Половина картоплі працює так само, як і ціла, і ви можете поставити її рівно на стіл, щоб вона не котилася.
Засуньте цинковий цвях у картоплю біля одного кінця. Він повинен проникнути приблизно на половину шляху до ядра. Вставте мідний електрод на однакову глибину якомога ближче до протилежного кінця картоплі. (Якщо ви розрізали свою картоплю навпіл, покладіть електрод і цвях на протилежні сторони вертикальної половини.) Два електроди не повинні торкатися один одного. Насправді, чим більша відстань між електродами, тим краще буде працювати акумулятор. Якщо ви використовуєте копійку як мідний електрод, можливо, вам доведеться зробити невеликий виріз на шкірці картоплі ножем, щоб створити для неї проріз.
Встановіть прилад для зчитування вольт у діапазоні 2 вольт. Позитивний (червоний) відвід з'єднайте з мідним електродом, який є анодом, а негативний (чорний) - з цинковим електродом, який є катодом. Перевірте глюкометр, і вуаля! Ви помітите позитивне значення приблизно 0,5 вольт.
Збільшення напруги
Якщо від'єднати провід від лічильника та підключити їх до світлодіода, він, ймовірно, не засвітиться. Світлодіоду потрібно щонайменше 1,5 вольта і 10 міліампер струму, а картопляний акумулятор подає лише близько 0,5 вольта. Однак пам’ятайте, що можна збільшити напругу, підключаючи батареї послідовно. Можливо, ви можете отримати достатньо напруги від трьох картоплин, щоб підсвітити світлодіод.
Підготуйте ще дві картопляні батареї, а потім за допомогою дротів із затискачами-крокодилами з'єднайте їх між собою. Прикріпіть один відвід одного дроту до анода на першій картоплі, а другий відвід до катода на другому. Прикріпіть один відвід другого дроту до анода на другій картоплі, а другий відведення до катода на третій картоплі. Це залишає вільний катод (на першій картоплі) і вільний анод (на третій картоплі). Підключіть глюкометр до цих електродів, і ви повинні отримати показники щонайменше 1,5 вольт. Тепер від'єднайте лічильник і підключіть світлодіод, і він повинен слабо світити.
Ви можете продовжувати збільшувати напругу, додаючи більше акумуляторів, але насправді вам потрібно більше струму, щоб світлодіод блищав яскравіше. Ви збільшуєте струм, паралельно проводячи батареї.
Збільшення струму
Для побудови акумуляторної батареї, яка подає ту саму напругу, але вдвічі більше струму, вам знадобляться ще три картопляні батареї та ще шість з'єднувальних проводів. Розділіть картоплю на три пари і з'єднайте кожну пару паралельно, з'єднавши аноди одним дротом, а їх катоди - іншим дротом. Тепер з'єднайте три пари послідовно, з'єднавши анод однієї пари з катодом другої пари, а анод цієї пари - з катодом третьої. Підключіть провід до катода першої пари і анода третьої і торкніться провідів до світлодіода. Він повинен горіти набагато яскравіше.
Ця установка повинна забезпечити достатньо електроенергії для живлення цифрових годин. Якщо ні, то вашому акумуляторному акумулятору для годинника може знадобитися ще одна чи дві пари картоплі.
Використання Veggie Power для освітлення світу
Багато сільських громад у всьому світі занадто далекі від електромереж, щоб мати електрику. Намагаючись забезпечити світлом ці громади, команда на чолі з Хаїмом Рабіновичем з Єврейського університету в Єрусалимі сконструювала пристрій, який працює зі скибочками картоплі. Команда знайшла щось дуже цікаве. Кип'ятіння картоплі протягом восьми хвилин фактично збільшує її електричну потужність. Кип'ятіння розриває клітинні мембрани всередині картоплі і посилює електроліти, роблячи доступнішими іони. Вони виявили, що кипіння збільшує електричний потік у 10 разів, що є суттєвою різницею.
Використовуючи одну скибочку вареної картоплі, ізраїльська дослідницька група сконструювала акумулятор, який живив світлодіод протягом 20 годин. Коли світлодіод згас, вони просто вставили свіжий шматочок вареної картоплі, щоб отримати додаткові 20 годин світла.
Картопля - це не єдині фрукти чи овочі, які можуть це зробити. Лимони, апельсини, яблука, полуниця та банани мають електролітичні соки, і деякі з них - особливо лимони - працюють навіть краще, ніж картопля. Проблеми з більшістю фруктів та овочів подвійні: вони не такі важкі, як картопля, і залучають комах. Картопля має ще одну перевагу. Як четверта за кількістю продуктів харчування у світі, вони доступні у всьому світі.
Рабінович та його команда створили набір картопляних акумуляторів, який постачається з усім необхідним для виробництва електроенергії. Просто додайте картоплю. Вартість електроенергії, яку ви виробляєте таким чином, становить близько 9 доларів за кіловат-годину. Це вигідно порівняно з потужністю D-елементної батареї, яка коштує близько 84 доларів за кіловат-годину.
