Indhold
- Sådan konstrueres et kartoffelbatteri
- Forøgelse af spændingen
- Forøgelse af strømmen
- Brug af Veggie Power til at tænde verden
Kan du lide kartofler? Du er ikke alene. Folk overalt i verden dyrker kartofler og forvandler dem til pommes frites, kartoffelsalat, potetmos og snesevis af andre velsmagende retter. Hvad de ikke ved, og hvad du måske ikke har vidst indtil nu, er at kartofler også kan være en energikilde. Israelske forskere har opdaget, at kartoffel energi kan tænde et rum i 20 timer eller endda oplade en mobiltelefon.
Hvad? Hvordan er det muligt? Ingen har nogensinde fået et chok fra en kartoffel. Det har ikke engang negative og positive terminaler, så hvordan kan det være et batteri? Det er safterne inde i denne stivelsesholdige grøntsag, der fremstiller et kartoffelbatteri. De er rige på fosforsyre, de indeholder alle slags opløste salte og natrium (Na+), kalium (K+) og chlorid (Cl-) ioner bugner. Disse ioner gør kartoffelsaft til en elektrolyt, som er en væske, der er i stand til at lede elektricitet. Alt hvad du skal gøre er at tilføje et par elektroder. Hvis du vælger elektroder lavet af de rigtige materialer, producerer en af dem (katoden) frie elektroner, og den anden (anoden) vil tiltrække dem. Dette skaber en ladningsforskel, og når du forbinder elektroderne med en ledende ledning, vil strømmen strømme.
Bare rolig. Strømmen fra et kartoffelbatteri vil ikke være nok til at skade dig. Hvis du rører ved den blotte ledning med din finger, kan du føle en mild prikken. Du kan øge spændingen ved at forbinde flere af disse kartoffelbatterier, og i sidste ende kan du generere nok til at tænde en LED, der vil forblive tændt, indtil kartoffelsaften bliver brugt op. Det kunne tage næsten en dag.
Sådan konstrueres et kartoffelbatteri
Du finder sandsynligvis alt hvad du har brug for for at lave et kartoffelbatteri rundt om i huset. Hvis ikke, kan du finde det, du har brug for i enhver hardwarebutik.
Kartofler rengøres normalt, før de kommer i butikken, men de har ofte resterende snavs. Skrub dette af med vand, og tør kartoffelen af med et håndklæde. Dette fjerner muligheden for urenheder, der forstyrrer dit kartoffelfaglige projekt. Hvis du har en stor kartoffel, kan du overveje at skære den i to. En halv kartoffel fungerer så godt som en hel, og du kan sætte den fladt på bordet, så den ikke ruller rundt.
Skub zinkneglen ind i kartofflen nær den ene ende. Det skal trænge omkring halvvejs ind i kernen.Indsæt kobberelektroden i den samme dybde så tæt på den modsatte ende af kartofflen som muligt. (Hvis du har skåret din kartoffel i halvdelen, skal du placere elektroden og neglen på modsatte sider af den lodrette halvdel.) De to elektroder skal ikke berøre hinanden. Jo større afstanden mellem elektroderne er, jo bedre fungerer batteriet. Hvis du bruger en krone som din kobberelektrode, er du muligvis nødt til at lave et lille snit i kartoffelskindet med en kniv for at skabe en plads til det.
Indstil måleren til at læse volt i 2-voltområdet. Forbind den positive (røde) ledning til kobberelektroden, som er anoden, og den negative (sorte) ledning til zinkelektroden, som er katoden. Kontroller måleren, og voilà! Du vil bemærke en positiv aflæsning på ca. 0,5 volt.
Forøgelse af spændingen
Hvis du kobler lederne fra måleren og tilslutter dem til en LED, vil den sandsynligvis ikke lyse. En LED har brug for mindst 1,5 volt og 10 milliampe strøm, og kartoffelbatteriet leverer kun ca. 0,5 volt. Husk dog, at du kan øge spændingen ved at tilslutte batterier i serie. Du kan sandsynligvis få nok spænding fra tre kartofler til at oplyse en LED.
Forbered yderligere to kartoffelbatterier, og brug derefter ledninger med alligatorklips til at forbinde dem sammen. Fastgør den ene ledning af den ene ledning til anoden på den første kartoffel og den anden ledning til katoden på den anden. Fastgør den ene ledning af en anden ledning til anoden på den anden kartoffel og den anden ledning til katoden på den tredje kartoffel. Dette giver dig en fri katode (på den første kartoffel) og en fri anode (på den tredje kartoffel). Tilslut måleren til disse elektroder, og du skal have en aflæsning på mindst 1,5 volt. Frakobl nu måleren og tilslut lysdioden, så den skal skinne svagt.
Du kan fortsætte med at øge spændingen ved at tilføje flere batterier, men du har faktisk brug for mere strøm for at gøre lysdioden lysere. Du øger strømmen ved at tilslutte batterier parallelt.
Forøgelse af strømmen
For at konstruere en batteribank, der leverer den samme spænding, men dobbelt så strømmen, har du brug for yderligere tre kartoffelbatterier og yderligere seks forbindelsesledninger. Opdel kartoflerne i tre par, og forbind hvert par parallelt ved at sammenføje anoder med en ledning og deres katoder med en anden ledning. Tråd nu de tre par sammen i serie ved at forbinde en anode af et par til katoden i et andet par og en anode af det par til en katode i det tredje. Forbind ledninger til en katode i det første par og en anode til det tredje og rør ledningerne til lysdioden. Det skulle brænde meget mere lys.
Denne opsætning skal give nok strøm til at drive et digitalt ur. Hvis ikke, kan din kartoffelurbatteribank muligvis bruge et eller to flere par kartofler.
Brug af Veggie Power til at tænde verden
Mange landdistrikter i hele verden er for langt fra et elnet til at have elektricitet. I et forsøg på at levere lys til disse samfund konstruerede et team ledet af Haim Rabinowitch fra det hebraiske universitet i Jerusalem en anordning, der fungerer med kartofelskiver. Holdet fandt noget meget interessant. Kogning af en kartoffel i otte minutter øger faktisk dens elektriske kapacitet. Kogning sprænger cellemembranerne inde i kartoflerne og forbedrer elektrolytterne ved at stille flere ioner til rådighed. De fandt, at kogning øger den elektriske strøm med en faktor på 10, hvilket er en betydelig forskel.
Ved hjælp af en enkelt skive kogt kartoffel konstruerede det israelske forskerteam et batteri, der drev en LED i op til 20 timer. Da LED slukket, indsatte de blot en frisk skive kogt kartoffel for at få yderligere 20 timers lys.
Kartofler er ikke den eneste frugt eller grøntsager, der kan gøre dette. Citroner, appelsiner, æbler, jordbær og bananer har alle elektrolytiske juice, og nogle af disse - især citroner - fungerer endnu bedre end kartofler. Problemerne med de fleste frugter og grøntsager er todelt: De er ikke så hårde som kartofler, og de tiltrækker insekter. Kartofler har endnu en fordel. Som verdens fjerde mest rigelige fødevareafgrøde er de tilgængelige over hele verden.
Rabinowitch og hans team skabte et kartoffelbatteri, der leveres med alt hvad du behøver for at skabe elektricitet. Tilsæt blot kartofler. Prisen for den elektricitet, du genererer på denne måde, er omkring $ 9 pr. Kilowattime. Det kan sammenlignes med strømmen fra et D-cellebatteri, der koster omkring $ 84 pr. Kilowattime.