Как добыть электричество в экстремальных условиях. Батарейка из картошки и других овощей

June 7th, 2018

Оказавшись на необитаемом острове, современный Робинзон мог бы не отказывать себе в удовольствии пользоваться плеером, смартфоном или карманным фонариком при условии, что он умел бы добывать электричество из кокосов и бананов.

Наверняка многие из курса физики помнят или слышали, что из обыкновенного картофеля, и не только из него, можно добыть немного электричества.
Что для этого необходимо, и возможно ли таким способом зажечь маломощный фонарик, светодиодные часы, питающиеся от круглых батареек 1-2Вольт или заставить работать радиоприемник?

И, да и нет, давайте разбираться подробнее.

Чтобы понять, что напряжение из картошки это не выдумка, а вполне реальная вещь, достаточно воткнуть в одну единственную картофелину острые щупы от мультиметра и вы тут же увидите на экране несколько милливольт.

Если немного усложнить конструкцию, например с одной стороны в клубень вставить медный электрод или бронзовую монетку, а с другой стороны что-нибудь алюминиевое или оцинкованное, то уровень напряжения существенным образом вырастет.

Сок картофеля содержит в себе растворенные соли и кислоты, которые являются по сути естественным электролитом.

Кстати, с одинаковым успехом можно использовать для этого лимоны, апельсины, яблоки. Таким образом, все эти продукты могут питать не только людей, но и электроприборы.

Внутри таких фруктов и овощей, из-за окисления, с погруженного анода (оцинкованный контакт) будут утекать электроны. А притягиваться они будут к другому контакту — медному. При этом не путайте, электричество здесь образуется не прямо из картошки. Оно хорошо вырабатывается именно благодаря химическим процессам между тремя элементами:

• кислота

Земляная батарейка

Повышенная кислотность почвы — проблема для агрономов, но радость для электротехников. Содержание ионов водорода и алюминия в земле позволяет буквально воткнуть в горшок две палки (как обычно, цинковую и медную) и получить электричество. Наш результат — 0,2 В. Для улучшения результата почву стоит полить.

Важно понимать: электричество вырабатывается не из лимона или картошки. Это вовсе не та энергия химических связей в органических молекулах, которая усваивается нашим организмом в результате потребления пищи. Электроэнергия возникает благодаря химическим реакциям с участием цинка, меди и кислоты, и в нашей батарейке именно гвоздь служит расходным материалом.

Сборка батарейки из картошки

Итак, вот что необходимо для сборки более или менее емкостной батарейки:

Картошка, несколько штук, так как от одной толку будет мало.

Медные, желательно одножильные провода, чем больше сечением, тем лучше.

Оцинкованные и медные гвозди или шурупы (можно использовать просто проволоку).

Гвозди как раз таки и будут играть основную роль в выработке электричества для фонарика, оцинкованные — это минусовой контакт (анод), обмедненные — это плюс (катод).

Если применить вместо оцинкованных простые гвозди, то вы потеряете в напряжении до 40-50%. Но как вариант, работать все равно будет.

То же самое относится и к применению алюминиевой проволоки вместо гвоздей. При этом, увеличение расстояния между электродами в одной картофелине особой роли не играет.

Берете медные провода (моно жилу) сечением 1,5-2,5мм2, длиной 10-15см. Зачищаете их от изоляции и приматываете к гвоздику.

Лучше всего конечно припаять, тогда и потери напряжения будут гораздо меньше.

Один медный гвоздь с одной стороны провода, а оцинкованный с другой.

Далее раскладываете картофелины и последовательно втыкаете в них гвозди. При этом в каждый клубень втыкаются разные гвозди, от разных пар проводов. То есть в каждую картошку у вас должен быть воткнут одни цинковый контакт и один медный.

Соединяются разные клубни между собой, только через гвозди из различных материалов — медь+цинк — медь+цинк и т.д.

Замеры напряжения

Допустим у вас три картохи, и вы соединили их между собой вышеописанным образом. Чтобы узнать какое же напряжение получилось, воспользуйтесь мультиметром.

Переключаете его в режим измерения ПОСТОЯННОГО напряжения и подключаете измерительные щупы к проводникам крайних картофелин, т.е. к начальному плюсовому контакту (медь) и конечному минусовому (цинк).

Даже на трех картофелинах среднего размера можно получить почти 1,5 Вольта.

Если же по максимуму уменьшить все переходные сопротивления, а для этого:

• в качестве медного электрода использовать не гвоздь, а саму же проволоку, которой собирается схема


• в контактах применить пайку

Если ваш дешевый фонарик запитывается от трех пальчиковых батареек, то для успешного его свечения вам понадобится порядка 5 вольт. То есть, картошек при использовании обычных проводов нужно минимум в три раза больше.

Для этого кстати, не обязательно искать дополнительные клубни, достаточно ножом разрезать существующие на несколько частей. После чего проделать с проводками и гвоздиками всю ту же самую процедуру.

В каждый разрезанный клубень последовательно вставить один оцинкованный и один медный гвоздик. В итоге вполне реально получить постоянное напряжение более чем 5,5В.

А можно ли теоретически из одной единственной картошки, получить 5 вольт и при этом добиться того, чтобы вся сборка по размеру была не больше пальчиковой батарейки? Можно и очень легко.

Отрезаете маленькие кусочки сердцевины с картошки, и прокладываете их между плоскими электродами, например монетками из разного металла (бронза, цинк, алюминий).

В итоге у вас должно получится что-то наподобие сэндвича. Даже один кусочек такой сборки способен давать до 0,5В!
А если собрать их несколько штук вместе, то требуемое значение до 5В легко получится на выходе.

Сила тока

Казалось бы все, цель достигнута, и осталось только найти способ подключить проводки к контактам питания фонарика или светодиодов.

Однако проделав такую процедуру и собрав не слабую конструкцию из нескольких картох, вы будете очень сильно разочарованы итоговым результатом.
Маломощные светодиоды конечно будут светиться, как-никак напряжение вы все-таки получили. Однако уровень яркости их свечения будет катастрофически тусклым. Почему так происходит?

Потому что, к сожалению, такой гальванический элемент дает ничтожно низкий ток. Он будет настольно малым, что даже не все мультиметры способны его замерить.

Кто-то подумает, раз не хватает тока, нужно добавить еще побольше картошки и все получится.

Безусловно, существенное увеличение клубней позволит поднять рабочее напряжение.

При последовательном соединении десятков и сотен картошек, увеличится напряжение, но не будет самого главного — достаточной емкости для увеличения силы тока.

Да и конструкция вся эта не будет рационально пригодной.

Практичный способ с варенной картошкой

Но все-таки, есть ли простой способ, как повысить мощность такой батарейки и уменьшить габариты? Да, есть.

Например, если для этой цели использовать не сырую, а варенную картошку, то мощность такого источника электричества увеличивается в несколько раз!

Чтобы собрать удобную компактную конструкцию, воспользуйтесь корпусом от старой батарейки формата С (R14) или D(R20).

Удаляете все содержимое внутри (естественно, кроме графитового стержня).

Вместо начинки все пространство заполняете варенной картошкой.

После чего собираете конструкцию батарейки в обратном порядке.

Цинковая часть корпуса старой батарейки, здесь играет существенную роль.

Общая площадь внутренних стенок получается гораздо большей, чем просто воткнутые гвоздики в сырую картоху.

Отсюда и большая мощность и КПД.

Один такой источник питания будет легко выдавать почти 1,5 вольта, также как и маленькая пальчиковая батарейка.

Но самое главное для нас это не вольты, а миллиамперы. Так вот, такая «вареная» модернизация, способна обеспечить ток до 80мА.

Такими батарейками можно запитать приемник или электронные светодиодные часы.

Причем вся сборка проработает уже не секунды, а несколько минут (до десяти). Больше батареек и картохи, больше автономного времени работы.

Лимонная батарейка

Уксусная батарейка. Формочка для льда поможет сконструировать многоэлементную батарею с уксусом в качестве электролита. Используйте оцинкованные шурупы и медную проволоку в роли электродов. Заправив батарею уксусом и подключив к ней светодиодную лампу, попробуйте постепенно засыпать и размешивать поваренную соль в ячейках: яркость свечения будет расти на глазах.

Сочные фрукты, молодой картофель и другие пищевые продукты могут служить питанием не только для людей, но и для электроприборов. Чтобы добыть из них электричество, понадобятся оцинкованный гвоздь или шуруп (то есть практически любой гвоздь или шуруп) и отрезок медной проволоки. Чтобы зафиксировать присутствие электричества, нам пригодится бытовой мультиметр, а более наглядно продемонстрировать успех поможет светодиодный светильник или даже вентилятор, рассчитанные на питание от батареек.

Разомните лимон в руках, чтобы разрушить внутренние перегородки, но не повредите кожуру. Воткните гвоздь (шуруп) и медную проволоку так, чтобы электроды располагались как можно ближе друг к другу, но не соприкасались. Чем ближе будут находиться электроды, тем меньше вероятность, что они окажутся разделены перегородкой внутри фрукта. В свою очередь, чем лучше ионный обмен между электродами внутри батарейки, тем больше ее мощность.

Суть опыта в том, чтобы поместить медный и цинковый электроды в кислую среду, будь то лимон или ванночка с уксусом. Гвоздь послужит нам отрицательным электродом, или анодом. Медную проволоку назначим положительным электродом, или катодом.

В кислой среде на поверхности анода протекает реакция окисления, в процессе которой выделяются свободные электроны. С каждого атома цинка уходит два электрона. Медь — сильный окислитель, и она может притягивать электроны, освобожденные цинком. Если замкнуть электрическую цепь (подключить к импровизированной батарейке лампочку или мультиметр), электроны потекут от анода к катоду через нее, то есть в цепи возникнет электричество.

В условиях БП (Большой Пи**ец, этим термином обозначается какой-то глобальный катаклизм — стихийное бедствие, мировая война, техногенная катастрофа планетарного масштаба — прим.ред. ) пропадут и станут недоступными много благ цивилизации, мир откатится к примитивному веку, в лучшем случае, начала 19-го века. Электричество, как тонкая по природе энергия, гарантированно станет экзотикой — потому что не станет обычных источников. Сами-то потребители еще сколько-то поживут. А вот запасать электричество в консервы невозможно, такова его природа.

Да, будут в основном электромеханические генераторы на мышечной силе, на течении воды, использующие поток ветра. А будут — в меньшей степени — электрохимические генераторы. В меньшей — потому что для их создания потребуются более глубокие, чем может продемонстрировать среднестатистический выживальщик человек, познания в химии.

Электрохимический источник тока

Электромеханические генераторы — тема отдельной статьи, сегодня поговорим об электрохимических источниках тока. Все они устроены просто — нужно два металла, один из которых электроположительный, а другой, соответственно, электроотрицательный. Иначе говоря, один растворяется, а другой производит электроны. Металлы не должны соприкасаться, а электроды из этих металлов находятся в электролите, чтобы между ними протекал ионный ток. От электродов можно запитать электрическую цепь. Вот источник и готов.

Понятно, что электрохимический источник тока имеет очень невысокий потенциал — половина вольта или меньше. Он прямо зависит от разницы потенциалов металлов, из которых сделаны электроды. Удобных пар металлов не так много, их потенциалы хорошо известны. Поэтому электрохимические ячейки объединяют в батареи, соединяя последовательно.

Всем известный автомобильный свинцовый аккумулятор является такой батареей — у него последовательно соединены 6 ячеек (банок). Любая батарейка — тоже батарея из последовательных ячеек. Вернее, не любая, есть моноячейки, но их все равно называют батарейками для общности.

Все мальчишки знают, что в батарейках нет жидкого электролита. Электролитом в них пропитан наполнитель — это удобно для эксплуатации. То есть наполнитель является некоей губкой, наполненной очень густым электролитом. Этого достаточно, чтобы электролит мог пропускать ионный ток.

Батарейки для ИБП (источников бесперебойного питания — прим.ред ), к примеру, гелевые. Там гель тоже как густая жидкость, то есть не такой текучий, как серная кислота из свинцовых аккумуляторов. Но тем не менее, это все равно электролит.

К чему все это?

Электричество из картошки

«Картофельная ячейка» — это обычная картошка, в которую воткнули скрепку из цинка и скрепку из меди. Цинк (оцинковка на стальной скрепке) является катодом, он растворяется. Медь второй скрепки является анодом. Сама картошка же в реакции не участвует, а является электролитом.

Вместо картошки может быть баночка с солевым раствором (да-да, и таким, как тут все подумали, тоже). Может быть огурец, помидор, репа. Смоченная солевым раствором туалетная бумага (неиспользованная, в целях величия науки… хотя это непринципиально). В общем, любая среда, которая связывает оба куска металла ионной проводимостью, но не дает соприкоснуться.

Электрохимический потенциал пары «цинк — медь » очень низкий, доли вольта (порядка 0.8-0.9В). Поэтому, чтобы набрать, например, 3.5В, то есть напряжение, на которое рассчитаны стандартные белые светодиоды, нужно около четырёх-пяти таких элементов.

Да, это детский опыт, стандартный для кружков типа «умелые ручки». Несложно, наглядно, никого не убьет. И оставался бы он таким, если бы не новейшие достижения электроники. Во-первых, это массовое распространение светодиодов. Которые весьма эффективны в КПД, требуют крошечные 1.5 вольта питания и не особо много тока. Микроэлектроника тоже стремительно уменьшает потребляемую мощность.

И в принципе, если собрать из картофеля и скрепок достаточную гирлянду, можно запитать павербанк за счет его конвертера. Да, электричество картошка и скрепки с их неразвитыми электродами будут производить невеликое. Но все же — максимум конвертер из этой батарейки выжмет. А потом уже можно кормить другие устройства.

Таким образом электричество из картошки поможет вам решить вопрос зарядки устройств, освещения, добычи огня, возможно даже — обогрева, в условиях БП, в чрезвычайной ситуации или при автономном выживании.

И повторю напоследок — основным ограничением электрохимического источника тока является отдаваемая мощность, которая зависит в первую очередь от:

• площади электродов в жидкости;
• исчерпания состава самой жидкости;
• внутреннего сопротивления источника (картошка как таковая не может проводить много тока).

Поэтому можно смело брать пластины металлов размером с тетрадь, совать их в трехлитровую банку с соленой водой, и получать источник повзрослее.

Допустим вы попали на необитаемый остров или застряли на даче без электричества , а батарея телефона разрядилась. Сделать спасительный звонок, который возможно спасет чью то жизнь, помогут следующие советы по добыче электроэнергии.

Никогда не знаешь когда может понадобится электричество.

Как получить электричество:

Способ 1 . Электричество из дерева.

Для практически любого простейшего способа получения электричества на халяву без подключения к уже имеющейся электрической сети , обязательно понадобятся гальванические элементы , а именно два металла, которые в паре образуют разнополярные анод и катод соответственно.

Теперь остается воткнуть в ближайшее дерево один из них, например алюминиевый стержень или железный гвоздь так, чтобы он полностью вошел через кору в сам ствол дерева, а другой элемент, например медную трубку, воткнуть в почву рядом, чтобы она вошла в землю на 15-20 см. Не удивлюсь, если между медной трубкой и алюминиевым стержнем возникнет напряжение в приблизительно 1 Вольт. Чем больше стержней вы вставите в дерево, тем лучше качество электроэнергии, добываемой таким способом (сила тока). Только не стоит увлекаться, помните что дерево такое же живое, как и вы. Стоит пользоваться данным методом только в крайнем случае! Не забудьте потом вытащить штыри из дерева и замазать смолой.

Как получить электричество: Способ 2

Электричество из фруктов?

Апельсины, лимоны, картофель и прочие плоды — всё это идеальный электролит для выработки электричества , особенно если экстремальная ситуация застала вас недалеко от экватора. , доведя напряжение вашего электричества аж до целых 2 Вольт!

Как получить электричество: Способ 3 . Электричество из соленой воды?

Если у вас есть медная проволока и фольга , стоимость получения электричества в этом случае будет равна нулю. Наполняем несколько стаканов соленой водой и соединяем их медной проволокой, от стакана к стакану. На один конец каждого провода, соединяющего стаканы, должна быть намотана алюминиевая фольга.

Как получить электричество: Способ 4 . Электричество из картошки?

У вас на даче нет электричества , но есть мешок картофеля . Из клубней картошки можно получить электричество бесплатно , все что нам понадобится, это соль, зубная паста, провода и картофелина .

Разрежьте её пополам ножом, через одну половинку проведите провода, в то время как в другой сделайте по центру углубление в форме ложки, после чего наполните её зубной пастой, смешанной с солью.

Соедините половинки картошки (к примеру зубочистками), причем провода должны контачить с зубной пастой , а их самих лучше зачистить. Все! Теперь вы можете при помощи вашего генератора электричества устраивать пытки зажигать костры от электрической искры и зажигать импровизированные лампочки с обугленными волокнами бамбука вместо нитей накаливания.

Потом на этом же костре можно приготовить оставшуюся картошку)

Какие металлы лучше всего подходят?

Вот краткая таблица ряда напряжений. Чем дальше металлы друг от друга, тем большее напряжение при всех других одинаковых условиях вы получите:

Как получить электричество: Способ 5 . Электричество из воздуха?

Однозначно построить ветряк, что кстати не так уж и сложно. Все что вам понадобится это винтообразные лопасти, вращаемые силой ветра, и генератор электричества для преобразования механической энергии в электроэнергию.

Так же вы можете получить бесплатного электричества с любого моторчика!

*Как сделать аккумулятор?

Свинец и серная кислота уже не один десяток лет зарекомендовали себя как универсальный генератор электричества с превосходным качеством электроэнергии, использующийся повсеместно, например в машинных аккумуляторах.

Для этого нам понадобятся оба компонента, соединить которые нужно в керамической посуде (найти в экстремальных условиях глину и обжечь её не должно составить для вас труда).

Получить электричество из картофеля в домашних условиях очень просто. Нужно помимо самой картошки раздобыть две проволоки: медную и оцинкованную (можно ещё взять серебряную и золотую, но такие проволоки врят - ли у кого - то есть). Проволоки нужно воткнуть в картошку. На выходах мы получим электричество с напряжением около 3 Вольт. Однако не стоит забывать, что всё зависит ещё и от размера самой картошки. Ток будет полярным: на медном конце - плюс, а на оцинкованном - минус. Естественно, можно последовательно или параллельно соединить несколько картошек и тогда напряжение будет выше. В принципе, можно достигнуть электричества с любым напряжением. Но, конечно, не стоит забывать, что заряд у картофеля не бесконечный, поэтому через некоторое время он закончится. Сам картофель после этого есть нельзя, так как есть риск отравиться. ************************************************************ Приветствую Вас на моём канале Roman Ursu, где Вы научитесь делать самоделки, новогодние поделки, подарки, игрушки, пугалки к Хэллоуину, а главное что все это можно сделать в домашних условиях и своими руками! Вы увлекаетесь рукоделием, самоделками или Вам просто нечем заняться? Тогда вы попали на нужный вам канал здесь ты сможешь найти много самоделок, поделок который сделаны своими руками, а главное что все они сделаны из подручных средств и при минимальных затратах! ************************************************************ основной канал: http://www.youtube.com/user/romanursu мой второй канал: https://www.youtube.com/user/romanursuvlogs группа вконтакте: http://vk.com/club59870517 группа в одноклассниках: http://www.odnoklassniki.ru/romanursu ВНИМАНИЕ!!! - мой канал для порядочных: за мат, сокращенный или видоизмененный мат, за оскорбления и "тролинг" - БУДУ БАНИТЬ!!! Внимание будьте осторожны и не повторяйте этого дома, автор не несет ответственности за ваши действия, это видео развлекательного характера, а не обучение или призыв к действию! ************************************************************ It"s very easy to get electricity from potato. Besides the potato you need to find two wires – copper and galvanized ones. You may also take silver and golden wires, but one can hardly find it. You have to stick wired into the potato. We receive the electricity of about 3 V. Remember that everything depends on the size of potato. Current would be polar: copper wire has plus and galvanized wire has minus. Obviously, you may use multiple connection of a few potatoes, and you"ll get higher strain. Actually, it"s possible to get electricity with any strain rate. It"s worth mentioning, that potato charge isn"t endless, so it ends up in some time. You may not eat the potato afterwards as you risk to get poisoned. Welcome to my channel Roman Ursu where you will learn how to make hand made crafts, New Year crafts, presents, toys, Halloween scares. The main thing is that one can make it at home and with one"s own hands. You are interested in handiwork, craft or you just have nothing to do, haven"t you? You have found the channel you really need. Here you can find lots of crafts, hand made items, and the main thing is that they all made of make-shifts and at the lowest cost! Main channel.

Не каждому знаком такой факт, что если два электрода различных металлов воткнуть в любой овощ или фрукт, то между соком и металлами начнутся химические реакции, в результате которых появится разность потенциалов на электродах, то есть напряжение. Поэтому даже в походе или экспедиции, вдали от цивилизации, можно получить электричество, соорудив источник тока из обыкновенной картошки, гвоздей и медной проволоки , чтобы подзарядить аккумуляторы взятых с собой различных электронных устройств.

Делается такая мини-электростанция несложно - гвоздь и проволока зачищается так, чтобы на них не оставались грязь, окислы или изоляция (в том числе и лак на медной проволоке). Затем картофелина протыкается полученными электродами таким образом, чтобы исключить соприкосновение их друг с другом. Электричество из одной картошки, гвоздя и одной проволочины получается около 0,4 В, что конечно очень мало. Для повышения напряжения нужно собрать ещё две такие «батарейки» и последовательно их соединить. Таким образом значение напряжения увеличивается примерно до 1,3 В, а это уже можно использовать.

В связи с тем, что проходящие внутри картофельных «батареек» химические процессы медленные, то и получаемый от них ток будет весьма мал и незначителен, однако подсоединив конденсатор к выходам системы можно сделать небольшой запас. Чем емкость конденсатора больше, тем большим количеством электроэнергии он сможет запастись от картошечных батареек (при подключении электролитического конденсатора необходимо соблюдать полярность - в случае получения электричества из картошки плюс находится на медном электроде, минус на железном гвозде). Для получения большего напряжения готовится больше таких «батареек» и подключение их последовательное, если же требуется ток большей силы - подключение параллельное.

В принципе, работать в качестве электролита между электродами из меди и цинка способны многие плоды. Профессором Иерусалимского университета и его коллегами разработана технология, позволяющая создавать эффективные дешевые аккумуляторы из... обычной картошки. Картофель выбран израильтянами исходя из того, что это самый дешевый и практичный вариант: распространен повсеместно, прекрасно хранится без холодильника, мушек не привлекает. В лаборатории Рабиновича обнаружено, что если восемь минут поварить картофель, то его электрическая сила увеличится, и батарея получается мощнее, по сравнению с электричеством из сырой картошки, в десять раз.

В результате экспериментов выяснилось, что кусочек недоваренной картофелины, помещенный между пластинами меди и цинка, способен обеспечивать энергией электрическую светодиодную энергосберегающую лампочку (LED лампочку) в течение 40 дней. По утверждению ученых, такая необычная картофельная энергетическая установка обойдется в десять раз дешевле стандартной батареи «АА», вдобавок, картофель экологически безопасен, его можно вполне использовать как удобрение, после окончания срока службы как элемента питания в процессе получения электричества из картошки. К тому же расчеты показывают, что «картофельное» освещение по сравнению с газовым в шесть раз дешевле, а с традиционным электрическим - в двадцать раз.

В походных условиях такой природный источник питания, как картошка, электричества много не даст, но подзарядить батарею мобильного телефона, аккумулятор фотоаппарата, других устройств, потребляющих небольшой ток, вполне позволит. Процесс зарядки аккумуляторов картошечной батарейкой весьма длительный, однако в походе можно оставить на ночь данную систему, а утром получить подзаряженную батарею.