قد يفاجئك أن تعلم أن البطاطس يمكن أن تعمل على مدار الساعة. لا ، لا يمكنهم إصلاحها ، على الأقل لست على علم بذلك ؛ يمكنهم فقط تزويدهم بالطاقة. إذا كان بإمكانهم توفير الطاقة لجسم الإنسان ، فقد يكونون قادرين على فعل الشيء نفسه لكل ما يحتاج إلى الكهرباء.
قد يبدو غريباً توليد الطاقة من شيء مثل البطاطس ، لكن هذا ممكن ، كما هو موضح في تجربة كهرباء البطاطس هذه. حسنًا ، كثير من الأفراد يولدون كهرباء خضراء من البطاطس لتشغيل الأجهزة الصغيرة مثل الساعات والمصابيح.
ندرك جميعًا أن العلماء يعملون بجد لتحديد مصادر الطاقة البديلة التي يمكنها توفير الطاقة دون استخدام حراري or الطاقة النووية. سيحمي هذا الكوكب من الآثار الضارة للتلوث ويقلل من النفقات المرتبطة باستخدام الكهرباء.
يقوم الناس بتجربة تقنيات جديدة ، بعضها ينتج عنه نتائج ممتازة. لدينا مشكلة خطيرة بين أيدينا ، لذلك نحن بحاجة إلى مواصلة البحث عن بدائل لمصادر الطاقة التقليدية.
إن جهد طاقة البطاطس الذي نمتلكه حاليًا ليس أفضل من جهد خلية الشعلة النموذجية ، ولكن الفكرة الأساسية يمكن أن تكون مفيدة جدًا في الإنشاء المستقبلي للبطاريات الأكثر فعالية.
من اجل توفير الطاقة للافراد المنقطعين عن شبكات الكهرباء الباحثة رابينوفيتش كان وزملاؤه يروجون لمفهوم "قوة البطاطس" على مدى السنوات القليلة الماضية.
يؤكدون أنه من خلال توصيل البطاطس ببعض الألواح المعدنية الرخيصة والأسلاك ومصابيح LED ، من الممكن إلقاء الضوء على المناطق غير المطورة في العالم. لقد توصلوا أيضًا إلى طريقة مباشرة ولكنها ذكية لتحسين قدرة إنتاج البطاطس للطاقة.
جدول المحتويات
هل تولد البطاطس الكهرباء بالفعل؟
تعمل البطاطس كإلكتروليت أو عازلة بدلاً من توليد الكهرباء. ونتيجة لذلك ، فإنها تخلق دائرة كاملة عن طريق فصل الزنك والنحاس ، مما يجبر الإلكترونات على التحرك عبر البطاطس.
يتم إنتاج قدر ضئيل من طاقة البطاطس أو الطاقة الكهربائية عن طريق استهلاك حبتين فقط من البطاطس. يمكن زيادة الطاقة الناتجة عن طريق إضافة المزيد من البطاطس. حتى لو كان المعدنان على اتصال مباشر بدون البطاطس ، فإن الإلكترونات ستستمر في الحركة ، ولكن لن يتم توليد الكهرباء لأن الدائرة ما زالت غير مكتملة.
كم من الوقت تستطيع البطاطس أن تشغل المصباح الكهربائي؟
وفقًا لرابينوفيتش ، الباحث في الجامعة العبرية في القدس ، قد تشغل حبة بطاطس ما يكفي من مصابيح LED لغرفة لمدة 40 يومًا.
ما مقدار الكهرباء التي يمكن أن تولدها البطاطس؟
يمكن توليد 1.2 فولت فقط من الكهرباء بواسطة بطارية بطاطس. وفقًا لتاكيستوف ، من أجل توليد تيار كافٍ لشحن أداة مثل الهاتف أو الكمبيوتر اللوحي ، يجب توصيل العديد من بطاريات البطاطس بشكل متوازٍ.
تجربة كهرباء البطاطس: المادة والخطوات
خلية كهروكيميائية سهلة التركيب هي بطارية بطاطس. إنها بطارية كهروكيميائية تقوم ، من خلال التدفق الفوري للإلكترونات ، بتحويل الطاقة الكيميائية بين قطبين أو مجسات معدنية إلى طاقة كهربائية.
يمكن استخدام وجود سوائل النشا والأقطاب الكهربائية في البطاطس ، والتي تمكن البطاطس من العمل كبطارية ، لشرح بطارية البطاطس. النحاس والزنك هما المعدنان المستخدمان في هذا ، ويتفاعلان مع بعضهما البعض لتوليد طاقة كيميائية.
المستلزمات اللازمة لتجميع بطارية البطاطس:
- بطاطس على الأقل إذا كنت تريد إنتاج المزيد من الكهرباء.
- اثنين من البراغي مع الانتهاء من الزنك أو المجلفن.
- ثلاثة أسلاك من النحاس.
- اثنين من البنسات الصغيرة ، أو مقاطع التمساح ، إذا كانت متوفرة.
- LED صغير 3 مم
- الفولتميتر أو المتعدد (اختياري).
كيف تصنع بطارية بطاطس
1. تجميع الإمدادات المطلوبة
يلزم وجود بطاطس ، ومسمار مجلفن ، وعملة نحاسية ، ومقطعان من التمساح ، وجهاز قياس الفولتميتر لبناء بطارية بطاطس واحدة.
- تُعرف المسامير القياسية المطلية بالزنك باسم المسامير المجلفنة. أي متجر لبيع الأجهزة أو تحسين المنزل.
- استخدم البطاطس الطازجة لأن التجربة تعتمد على عصائر البطاطس الداخلية.
2. ضع المسمار المجلفن بالقرب من مركز البطاطس
حتى يصل إلى الجانب الآخر تقريبًا ويدفع الظفر إلى البطاطس. سيخرج بعض عصير البطاطس في هذه المرحلة ، لكن هذا طبيعي. إذا قمت بدفعها طوال الطريق ، فقط اسحبها للخلف حتى لا تبرز من الطرف الآخر. استخدم ورق الجرائد أو غلاف بلاستيكي لحماية سطح عملك من انسكاب عصير البطاطس.
3. على بعد بوصة واحدة تقريبًا من الظفر المجلفن ، أدخل العملة النحاسية في البطاطس
باستخدام العملة النحاسية ، كرر الخطوة السابقة. تأكد من عدم تلامس أظافر البطاطس مع بعضها البعض. يجب ألا تلمس الدائرة حتى تكتمل وأن تولد البطارية الجهد.
- لا يجب أن تكون المسافة بين الأظافر بوصة واحدة بالضبط ، لكنك تريد أن تكون قريبة من بعضها.
- إذا انتهى الأمر بالمسامير إلى اللمس ، فما عليك سوى تغيير موضعها بحيث لا تعود تلامس.
4. اربط مقطعًا واحدًا بأحد خيوط الفولتميتر والعملة النحاسية
يجب أن يكون هناك رصاص أسود ورصاص أحمر على الفولتميتر. باستخدام مشابك التمساح ، اربط العملة النحاسية بالرصاص الأحمر للفولتميتر. بدلاً من الخيوط السوداء والحمراء ، تحتوي بعض مقاييس الفولتميتر على خيوط سوداء وصفراء. استخدم الرصاص الأصفر في هذا المثال لهذه الخطوة.
5. اربط المشبك الثاني بالمسمار المجلفن ووصلة الفولتميتر النهائية.
يجب أن يعلق الرصاص الأسود للفولتميتر على الظفر المجلفن. تأكد من تثبيت كل من الرصاص والمسمار في مشبك التمساح بإحكام.
6. تحقق من قراءة الفولتميتر.
يجب أن يرتفع الجهد قليلاً على الفولتميتر. يمكن أن يظهر الفولتميتر قراءة سلبية ، كما ترون. إذا كان الأمر كذلك ، فما عليك سوى قلب المقاطع الموجودة على أسلاك توصيل الفولتميتر ، ويجب أن يتحول الجهد إلى موجب. حرك المسامير بالقرب من بعضها إذا كان الجهد منخفضًا جدًا. تأكد من أنها لا تلمس البطاطس مرة أخرى.
كيفية تشغيل الساعة على عدة بطاريات بطاطس
1. تجميع كل المواد الخاصة بك
اثنان من المسامير المجلفنة ، واثنين من العملات النحاسية ، واثنين من البطاطس ، وثلاثة مشابك تمساح مع مشابك على كلا الطرفين ، وساعة صغيرة كلها مطلوبة لبناء بطارية بطاطس.
- في هذه التجربة ، يلزم استخدام المسامير المجلفنة - المسامير العادية المطلية بالزنك. يجب أن يحتوي المتجر النموذجي للأجهزة أو تحسين المنزل على هذه الأشياء.
- إذا لزم الأمر ، يمكن أيضًا شراء العملات النحاسية من متجر الأجهزة أو تحسين المنزل في الحي.
- طالما أن خيوط مقطع التمساح لديك تحتوي على مقاطع على كلا الطرفين ، فلا يهم لونها.
- استخدم البطاطس الطازجة والثابتة. لن تعمل البطاطس الجافة في هذه التجربة لأن الرطوبة في البطاطس مطلوبة.
- قبل أن تبدأ ، قم بإزالة بطارية الساعة.
2. مرر مسمارًا مجلفنًا في وسط كل حبة بطاطس
ضع الظفر في البطاطس مع الضغط بقوة على الجانب المقابل تقريبًا. لا تقلق إذا دفعته دون قصد طوال الطريق. ما عليك سوى سحب الظفر للخلف حتى يختفي تمامًا.
- أثناء القيام بذلك ، قد يخرج بعض عصير البطاطس ، لكن لن يكون له تأثير على التجربة.
- قم بتغطية سطح عملك بورق جرائد أو كيس بلاستيكي لتسهيل التنظيف بعد ذلك.
3. أدخل عملة نحاسية في كل حبة بطاطس ، مع مباعدتها عن الظفر المجلفن بمقدار بوصة واحدة
تأكد من أن العملة النحاسية لا تلمس الظفر المجلفن أثناء تكرار الخطوة السابقة.
- يجب أن تحتوي كل بطاطس الآن على عملة نحاسية ومسمار مجلفن موضوعة فيه على بعد بوصة تقريبًا.
- أنت فقط تريد أن تكون الأظافر قريبة من بعضها ولكن لا تلمس. التباعد الدقيق بين الأظافر ليس بالغ الأهمية.
4. استخدم مشبك تمساح واحد لربط البطاطس معًا
اربط مقطعًا واحدًا بمسمار البطاطس الأول المجلفن والآخر بعملة النحاس الثانية. سيؤدي ذلك إلى إكمال دائرة البطارية.
- يجب بعد ذلك تثبيت البطاطس على مدار الساعة وبعضهما البعض بعد الانتهاء من هذه المرحلة.
- تحقق جيدًا من أن كل مقطع من مقاطعك مثبت بإحكام.
5. قم بتوصيل أحد المشابك بالعملة النحاسية والآخر بالجانب الإيجابي لصندوق البطارية
ابحث عن إشارة (+) على أحد جانبي صندوق البطارية من خلال إلقاء نظرة عليه. اربط طرف السلك بمشبك بالجانب الموجب. ألصق الطرف الآخر من العملة النحاسية على البطاطس الأولى بأخذ الطرف الآخر.
- تأكد من تثبيت المشبك بإحكام بالمسمار وصندوق البطارية.
- يؤدي هذا إلى إنشاء الارتباط الأولي في دائرة البطارية.
6. قم بتوصيل طرف المشبك الثاني بالجانب السلبي من صندوق البطارية والمسمار المجلفن في البطاطس الثانية
سيكون هناك إشارة (-) على الجانب الآخر من صندوق البطارية. في هذه النهاية السلبية ، قم بقص مقدمة جديدة. اربط الطرف الآخر من الرصاص بمسمار البطاطس المجلفن الثاني. مرة أخرى ، تأكد من تثبيت الخيوط بأمان.
في هذه المرحلة ، يجب أن تكون كل حبة بطاطس متصلة بالساعة وليس بالآخرين. يجب أن يكون لإحدى البطاطس سلك متصل بالعملة النحاسية ، بينما يجب أن يكون للأخرى سلك متصل بالمسمار المجلفن.
7. تحقق من أن الساعة تعمل
يجب أن يتحرك عقرب الساعة الثاني في هذه اللحظة. بطارية البطاطس هي مصدرها الوحيد للطاقة. تأكد من توصيل الخيوط الصحيحة بصندوق البطارية إذا كانت الساعة لا تعمل. يجب أن يحتوي الطرف السالب على مسمار مجلفن ، ويجب أن يحتوي الطرف الموجب على عملة نحاسية.
- حاول قلب العملاء المحتملين ومعرفة ما إذا كان ذلك يساعدك.
- عند الانتهاء ، افصل العملاء المتوقعين الذين يربطون البطاطس وأعد توصيل البطارية ، وتأكد من أنك تستخدم البطاطس الطازجة فقط.
وفي الختام
إنه لأمر مروع للغاية أنه يمكننا الحصول على قدر مستدام من الكهرباء من البطاطس ، لكن يجب أن نلاحظ أن كمية الطاقة المنتجة ليست كثيرة ، وبالتالي إذا أردنا توليد الكهرباء لأسرة كاملة أو حتى مجتمع.
سنحتاج إلى كمية كبيرة من البطاطس التي قد لا تكون مستدامة ، وبالتالي ، فإن توليد الكهرباء من البطاطس يمنحنا فقط رؤية أنه يمكننا الابتعاد عن طاقة الوقود الأحفوري من خلال الاستكشاف مصادر أخرى للكهرباء.
توصيات
دعاة حماية البيئة عن ظهر قلب. كاتب محتوى رئيسي في EnvironmentGo.
أسعى لتثقيف الجمهور حول البيئة ومشاكلها.
لقد كان الأمر دائمًا متعلقًا بالطبيعة ، يجب أن نحميها لا أن ندمرها.