Innehåll
- Hur man bygger ett potatisbatteri
- Öka spänningen
- Öka strömmen
- Använda Veggie Power för att tända världen
Gillar du potatis? Du är inte ensam. Människor över hela världen odlar potatis och förvandlar dem till pommes frites, potatissallad, potatismos och massor av andra välsmakande rätter. Vad de inte vet, och vad du kanske inte har vetat förr, är att potatis också kan vara en energikälla. Israeliska forskare har upptäckt att potatisenergi kan tända ett rum i 20 timmar eller till och med ladda en mobiltelefon.
Vad? Hur är det mojligt? Ingen har någonsin fått en chock från en potatis. Det har inte ens negativa och positiva terminaler, så hur kan det vara ett batteri? Det är juicen i den här stärkelsefulla grönsaken som gör ett potatisbatteri. De är rika på fosforsyra, de innehåller alla typer av upplösta salter och natrium (Na+), kalium (K+) och klorid (Cl-) joner finns i överflöd. Dessa joner gör potatisjuice till en elektrolyt, som är en vätska som kan leda elektricitet. Allt du behöver göra är att lägga till ett par elektroder. Om du väljer elektroder tillverkade av rätt material kommer en av dem (katoden) att producera fria elektroner, och den andra (anoden) kommer att locka dem. Detta skapar en laddningsskillnad, och när du ansluter elektroderna till en ledande tråd kommer strömmen att flyta.
Oroa dig inte. Strömmen från ett potatisbatteri räcker inte för att skada dig. Om du vidrör den nakna tråden med fingret kan du känna en mild stickningar. Du kan öka spänningen genom att koppla ihop flera av dessa potatisbatterier, och i slutändan kan du generera tillräckligt för att tända en LED, som kommer att förbli tänd tills potatisjuicen har använts. Det kan ta nästan en dag.
Hur man bygger ett potatisbatteri
Du hittar förmodligen allt du behöver för att skapa ett potatisbatteri runt huset. Om inte, kan du hitta vad du behöver i någon järnaffär.
Potatis rengörs vanligtvis innan de kommer till butiken, men de har ofta rester av smuts. Skrubba bort detta med vatten och torka av potatisen med en handduk. Detta tar bort möjligheten att föroreningar stör ditt potatisvetenskapsprojekt. Om du har en stor potatis, kan du överväga att skära den i hälften. En halv potatis fungerar lika bra som en hel, och du kan lägga den platt på bordet så att den inte rullar runt.
Tryck zinkspiken i potatisen nära ena änden. Den bör tränga in halvvägs in i kärnan.Sätt in kopparelektroden på samma djup så nära den motsatta änden av potatisen som möjligt. (Om du har klippt potatisen i hälften placerar du elektroden och spikar på motsatta sidor av den upprättstående halvan.) De två elektroderna bör inte vidröra varandra. Ju större avståndet mellan elektroderna är, desto bättre fungerar batteriet. Om du använder ett öre som din kopparelektrod, kan du behöva göra ett litet snitt i potatisskinnet med en kniv för att skapa en lucka för den.
Ställ in mätaren så att den läser volt i 2-voltsområdet. Anslut den positiva (röda) ledningen till kopparelektroden, som är anoden, och den negativa (svarta) ledningen till zinkelektroden, som är katoden. Kontrollera mätaren och voilà! Du noterar en positiv avläsning på cirka 0,5 volt.
Öka spänningen
Om du kopplar bort kablarna från mätaren och ansluter dem till en lysdiode kommer den antagligen inte att tändas. En lysdiod behöver minst 1,5 volt och 10 milliamp ström, och potatisbatteriet levererar endast cirka 0,5 volt. Kom dock ihåg att du kan öka spänningen genom att ansluta batterier i serie. Du kan antagligen få tillräckligt med spänning från tre potatis för att tända en LED.
Förbered ytterligare två potatisbatterier och använd sedan kablar med alligatorklämmor för att ansluta dem tillsammans. Fäst en ledning av en tråd till anoden på den första potatisen och den andra ledningen till katoden på den andra. Fäst en ledning av en andra tråd till anoden på den andra potatisen och den andra ledningen till katoden på den tredje potatisen. Detta ger dig en fri katod (på den första potatisen) och en fri anod (på den tredje potatisen). Anslut mätaren till dessa elektroder, och du bör få en avläsning på minst 1,5 volt. Koppla nu bort mätaren och anslut lysdioden, så ska den lysa svagt.
Du kan fortsätta öka spänningen genom att lägga till fler batterier, men du behöver faktiskt mer ström för att göra lysdioden ljusare. Du ökar strömmen genom att koppla batterier parallellt.
Öka strömmen
För att konstruera en batteribank som levererar samma spänning men dubbelt så mycket som du behöver, behöver du ytterligare tre potatisbatterier och ytterligare sex anslutningskablar. Separera potatisen i tre par och anslut varje par parallellt genom att anoder anoder med en tråd och deras katoder med en annan tråd. Sätt nu ihop de tre paren i serie genom att ansluta en anod av ett par till katoden i ett andra par och en anod för det paret till en katod i det tredje. Anslut leder till en katod i det första paret och en anod på det tredje och rör ledningarna till lysdioden. Det bör brinna mycket ljusare.
Denna inställning bör ge tillräckligt med el för att driva en digital klocka. Om inte, kan din potatisklockbatteribank behöva ett eller två par fler potatis.
Använda Veggie Power för att tända världen
Många landsbygdssamhällen världen över är för långt ifrån ett elnät för att ha el. I ett försök att leverera ljus för dessa samhällen konstruerade ett team under ledning av Haim Rabinowitch från det hebreiska universitetet i Jerusalem en anordning som fungerar med potatisskivor. Teamet fann något mycket intressant. Att koka en potatis i åtta minuter ökar faktiskt dess elektriska kapacitet. Kokning spränger cellmembranen inuti potatisen och förbättrar elektrolyterna genom att göra fler joner tillgängliga. De fann att kokning ökar det elektriska flödet med en faktor 10, vilket är en betydande skillnad.
Med hjälp av en enda skiva kokt potatis konstruerade den israeliska forskargruppen ett batteri som drev en lysdiod i upp till 20 timmar. När lysdioden släcktes, satte de helt enkelt in en färsk skiva kokt potatis för att få ytterligare 20 timmars ljus.
Potatis är inte den enda frukt eller grönsaker som kan göra detta. Citroner, apelsiner, äpplen, jordgubbar och bananer har alla elektrolytiska juicer, och några av dessa - särskilt citroner - fungerar ännu bättre än potatis. Problemen med de flesta frukter och grönsaker är tvåfaldiga: De är inte lika hårda som potatis, och de lockar insekter. Potatis har ytterligare en fördel. Som världens fjärde vanligaste livsmedelsgrödan finns de tillgängliga över hela världen.
Rabinowitch och hans team skapade ett potatisbatteri-kit som kommer med allt du behöver för att skapa el. Tillsätt bara potatis. Kostnaden för den elektricitet du genererar på detta sätt är cirka $ 9 per kilowattimme. Det jämförs positivt med kraften från ett D-cellbatteri, som kostar ungefär $ 84 per kilowatt timme.