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日期: 2013-11-19 | 來源: 新浪科技 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
通過簡單的方法,不起眼的土豆就可以被做成電池,那土豆真的能在未來成為家庭用電的來源嗎?
北京時間11月19日消息,對於土豆,不同人可能都有各自喜歡的烹調方法,但哈伊姆・拉賓諾維茨(Haim Rabinowitch)則想得更遠。在過去幾年,拉賓諾維茨及其同事壹直在推動“土豆電源”的構想,試圖用此來使人們放棄使用電網的能源。他們聲稱,利用簡單廉價的金屬片、電線和LED燈泡,就可以為世界各地偏遠的小鎮和村莊提供照明。
他們發現了壹種能讓土豆發電的簡單,卻又拾分聰明的方法。來自耶路撒冷希伯來大學的拉賓諾維茨說:“壹顆土豆就足夠為壹個房間的LED燈泡提供40天的電能。”這種說法看似誇張,但其實有著合理的科學依據。不過,拉賓諾維茨及其團隊已經發現,真正將土豆發電應用到現實生活中遠比初看起來復雜得多。
在拉賓諾維茨及其團隊發現土豆能產生超乎尋常的電能之時,高中的物理課程上還在教授著電池工作的機理。將有機材料制成電池,你只需要兩塊金屬,壹塊作為陽極,是電勢低的電極,如鋅;另壹塊作為陰極,是帶正電荷的電極,如金屬銅。土豆內部的酸性物質會與鋅和同發生化學反應,當電子從壹端流向另壹端時,電能就釋放了。
1780年,路易吉・伽伐尼(Luigi Galvani)發現了這壹機制,他將兩片金屬連接到青蛙的腿上,導致青蛙的肌肉抽搐。這種“動物電”也可以在動物體外被復制,你可以在兩塊金屬極之間放上許多其他物質,獲得同樣的效果。與路易吉・伽伐尼同時代的亞歷山德羅・伏打(Alexander Volta)用的是浸鹽水的紙。還有人曾制作出“泥土電池”,利用兩個金屬片和壹堆土,或許還得加上壹桶水。
超級土豆
在高中科學課堂上,土豆常常被用來教授這些基本的原理。然而,使拉賓諾維茨感到意外的是,還沒有人試過將土豆作為能量來源進行科學的研究。因此,2010年,他決定嘗試壹下,與他合作的是博士生亞歷克斯・哥德堡(Alex Goldberg),以及來自加州大學伯克利分校的博裡斯・魯賓斯基(Boris Rubinsky)。
“我們查看了20種不同的土豆,”哥德堡解釋道,“而且查看了它們的內部電阻,這使我們能夠了解發熱時會損失多少能量。”他們發現,簡單地煮上八分鍾,土豆內部的有機組織就會分解,使電阻降低,電子流動更加自由,從而產生更多的電能。他們還將土豆切成了4到5片,中間夾著鋅片和銅片。哥德堡說:“我們發現這能使電能輸出提高到10倍,這使其出奇地經濟實用,因為成本降低了。”
“這是種低電壓能,”拉賓諾維茨說,“但已經足夠打造壹塊能給手機或筆記本充電的電池,特別是在那些沒有電網覆蓋,沒有電能連接的地方。”他們的成本分析顯示,壹塊土豆電池(壹個煮過的土豆加上鋅、銅電極組成)所產生的便攜式電能成本為每千瓦時9美元,這比常見的1.5伏AA鹼性電池或幹電池便宜50倍,後者每千瓦時需要49到84美元。與發展中國家使用的煤油燈相比,土豆電池的成本也便宜了差不多6倍。
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