Inhoud
- Hoe een aardappelbatterij te bouwen
- De spanning verhogen
- De stroom verhogen
- Veggie Power gebruiken om de wereld te verlichten
Hou je van aardappels? Je bent niet alleen. Mensen over de hele wereld verbouwen aardappelen en maken er frietjes van, aardappelsalade, aardappelpuree en tientallen andere smakelijke gerechten. Wat ze niet weten, en wat je tot nu toe misschien nog niet wist, is dat aardappelen ook een energiebron kunnen zijn. Israëlische onderzoekers hebben ontdekt dat aardappelenergie een kamer 20 uur lang kan verlichten of zelfs een mobiele telefoon kan opladen.
Wat? Hoe is dat mogelijk? Niemand heeft ooit een schok van een aardappel gekregen. Het heeft zelfs geen negatieve en positieve polen, dus hoe kan het een batterij zijn? Het zijn de sappen in deze zetmeelrijke groente die een aardappelbatterij vormen. Ze zijn rijk aan fosforzuur, ze bevatten allerlei opgeloste zouten en natrium (Na+), kalium (K+) en chloride (Cl-) ionen in overvloed. Deze ionen maken aardappelsap tot een elektrolyt, een vloeistof die elektriciteit kan geleiden. Het enige wat u hoeft te doen is een paar elektroden toevoegen. Als u elektroden kiest die van de juiste materialen zijn gemaakt, produceert een van hen (de kathode) vrije elektronen en de andere (de anode) trekt ze aan. Dit creëert een ladingsverschil en wanneer u de elektroden verbindt met een geleidende draad, stroomt er stroom.
Maak je geen zorgen. De stroom van een aardappelbatterij is niet genoeg om je pijn te doen. Als u de blote draad met uw vinger aanraakt, kunt u een lichte tinteling voelen. Je kunt de spanning verhogen door verschillende van deze aardappelbatterijen samen te bedraden, en uiteindelijk kun je genoeg genereren om een LED te laten branden, die blijft branden totdat het aardappelsap leeg raakt. Dat kan bijna een dag duren.
Hoe een aardappelbatterij te bouwen
Je zult waarschijnlijk alles vinden wat je nodig hebt om een aardappelbatterij in huis te maken. Als dit niet het geval is, kunt u bij elke hardware store vinden wat u nodig hebt.
Aardappelen worden meestal schoongemaakt voordat ze naar de winkel komen, maar ze hebben vaak resterend vuil. Boen dit af met water en droog de aardappel af met een handdoek. Dit verwijdert de mogelijkheid dat onzuiverheden uw aardappelwetenschapsproject verstoren. Als je een grote aardappel hebt, kun je overwegen hem in tweeën te snijden. Een halve aardappel werkt net zo goed als een hele, en je kunt hem plat op tafel zetten zodat hij niet rondrolt.
Duw de zinkspijker aan het ene uiteinde in de aardappel. Het moet ongeveer halverwege de kern doordringen.Plaats de koperelektrode op dezelfde diepte zo dicht mogelijk bij het andere uiteinde van de aardappel. (Als u uw aardappel in tweeën hebt gesneden, plaatst u de elektrode en spijker aan weerszijden van de rechtopstaande helft.) De twee elektroden mogen elkaar niet raken. Hoe groter de afstand tussen de elektroden, hoe beter de batterij zal werken. Als u een cent als uw koperelektrode gebruikt, moet u mogelijk een kleine snede in de aardappelhuid maken met een mes om er een gleuf voor te maken.
Stel de meter in op volt in het bereik van 2 volt. Verbind de positieve (rode) draad met de koperelektrode, de anode, en de negatieve (zwarte) draad met de zinkelektrode, de kathode. Controleer de meter en voilà! U zult een positieve waarde van ongeveer 0,5 volt opmerken.
De spanning verhogen
Als u de kabels van de meter loskoppelt en op een LED aansluit, zal deze waarschijnlijk niet oplichten. Een LED heeft minimaal 1,5 volt en 10 milliampère stroom nodig en de aardappelbatterij levert slechts ongeveer 0,5 volt. Vergeet echter niet dat u de spanning kunt verhogen door batterijen in serie aan te sluiten. Je kunt waarschijnlijk genoeg spanning krijgen van drie aardappelen om een LED te verlichten.
Maak nog twee aardappelbatterijen en gebruik vervolgens draden met krokodillenklemmen om ze met elkaar te verbinden. Bevestig één draad van één draad aan de anode op de eerste aardappel en de andere draad aan de kathode op de tweede. Bevestig één draad van een tweede draad aan de anode op de tweede aardappel en de andere draad aan de kathode op de derde aardappel. Dit laat je een vrije kathode (op de eerste aardappel) en een vrije anode (op de derde aardappel). Sluit de meter aan op deze elektroden en u moet een waarde van ten minste 1,5 volt krijgen. Koppel nu de meter los en sluit de LED aan, en deze zou vaag moeten schijnen.
Je kunt de spanning blijven verhogen door meer batterijen toe te voegen, maar je hebt eigenlijk meer stroom nodig om de LED helderder te laten schijnen. U verhoogt de stroom door batterijen parallel te bedraden.
De stroom verhogen
Om een batterijbank te bouwen die dezelfde spanning levert maar de stroom verdubbelt, hebt u nog drie aardappelbatterijen en zes extra aansluitdraden nodig. Scheid de aardappelen in drie paren en verbind elk paar parallel door anoden met één draad en hun kathoden met een andere draad te verbinden. Sluit de drie paren nu in serie aan elkaar door een anode van een paar te verbinden met de kathode van een tweede paar en een anode van dat paar met een kathode van het derde. Sluit de kabels aan op een kathode van het eerste paar en een anode van de derde en raak de kabels aan op de LED. Het zou veel helderder moeten branden.
Deze opstelling moet voldoende elektriciteit leveren om een digitale klok van stroom te voorzien. Als dit niet het geval is, heeft uw aardappelklokbatterij misschien een of twee aardappelparen nodig.
Veggie Power gebruiken om de wereld te verlichten
Veel landelijke gemeenschappen wereldwijd zijn te ver verwijderd van een elektriciteitsnet om elektriciteit te hebben. In een poging om licht te leveren voor deze gemeenschappen, heeft een team onder leiding van Haim Rabinowitch van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem een apparaat gebouwd dat werkt met aardappelschijfjes. Het team vond iets heel interessants. Een aardappel gedurende acht minuten koken verhoogt eigenlijk zijn elektrische capaciteit. Koken breekt de celmembranen in de aardappelen en verbetert de elektrolyten door meer ionen beschikbaar te maken. Ze ontdekten dat koken de elektrische stroom met een factor 10 verhoogt, wat een aanzienlijk verschil is.
Met een enkel plakje gekookte aardappel bouwde het Israëlische onderzoeksteam een batterij die tot 20 uur lang een LED voedde. Toen de LED uitging, plaatsten ze eenvoudig een verse plak gekookte aardappel om nog eens 20 uur licht te krijgen.
Aardappelen zijn niet de enige vruchten of groenten die dit kunnen doen. Citroenen, sinaasappels, appels, aardbeien en bananen bevatten allemaal elektrolytische sappen, en sommige van deze - vooral citroenen - werken nog beter dan aardappelen. De problemen met de meeste soorten fruit en groenten zijn tweeledig: ze zijn niet zo hard als aardappelen en trekken insecten aan. Aardappelen hebben nog een voordeel. Als 's werelds vierde meest voorkomende voedselgewas zijn ze overal ter wereld verkrijgbaar.
Rabinowitch en zijn team hebben een aardappelbatterijset gemaakt die wordt geleverd met alles wat u nodig hebt om elektriciteit te maken. Voeg eenvoudig aardappelen toe. De kosten van de elektriciteit die u op deze manier opwekt, zijn ongeveer $ 9 per kilowattuur. Dat steekt gunstig af tegen het vermogen van een D-celbatterij, die ongeveer $ 84 per kilowattuur kost.