Автономное выживание: Как получить электричество из картошки

Как получить электричество с картофеля

Я даже как- то и не думал, что свет в квартире у меня “от ветра” и я не плачу за то, что ТЭЦ сжигает газ, а АЭС уран специально для меня(

Когда Громовержцу есть что сказать.

Это интересно

После просмотра, диванные эксперты будут минусить и говорить что ничего здесь интересного и необычного нет, просто законы физики, но по мне так это очень круто, особенно когда обнаруживается случайно и в необычном месте.

Выкладываю с разрешения друга.

Крегсайд: первый в мире дом, где появилось электрическое освещение

Почти за десять лет до того, как Томас Эдисон начал работать над лампами накаливания и более доступным способом принести яркий мир электричества в викторианские дома, прекрасный загородный дом, расположенный недалеко от города Ротбери в Нортумберленде, Англия, уже имел полноценное электрическое освещение.

В те времена не существовало национальной электрической сети, к которой можно было бы подключиться. Если вы нуждались в электричество, вы должны были вырабатывать его сами. У большинства людей не было технологических ноу-хау или склонности к тому, чтобы освещать свои дома электрическими лампами. Но даже если бы у них и были какие-то идеи, они, вероятно, были не настолько богаты, чтобы реализовать их. Не считая Уильяма Армстронга, который был изобретателем и состоятельным промышленником. Вместе с архитектором Ричардом Шоу Уильям Армстронг построил Крегсайд, скромный особняк в стиле Тюдоров, который расположен не склоне небольшого холма недалеко от городка Ротбери. Армстронг снабдил дом всевозможными чудесными изобретениями, такими как прачечная, работавшая от энергии воды, ранняя версия посудомоечной машины, гидравлический подъёмник, гидроэлектростанция, «немой официант» (маленький лифт, который перемещался между этажами), помимо прочего.

Чтобы привести в действие все эти машины, Армстронг запрудил несколько небольших ручьёв в этом районе, чтобы создать в общей сложности пять водохранилищ. На одном из них он установил гидравлический двигатель, который позволял работать множеству гидравлических механизмов в его доме. Спустя год, в 1870 году, Армстронг установил динамо-машину, создав первую в мире отечественную гидроэлектростанцию. Электричество, которое она производила, использовали для обеспечения питанием Крегсайда и множества построек на территории усадьбы.

Первой комнатой, освещённой электричеством, была галерея. С её потолка свисала одна единственная дуговая лампа. Позднее к электричеству был подключён весь дом. В какой-то момент в одной только галерее появилось двенадцать верхних ламп.

Винтовая турбина была установлена в 2014 году. Когда вода проходит через спиральные лезвия, она заставляет винт вращаться. Таким образом, энергия генерируется падающей водой.

Армстронг продолжал расширять и совершенствовать свою электростанцию, увеличивая её мощность в несколько раз. Однако после его смерти дом оставался заброшенным почти в течение столетия; первоначальный источник питания дома был восстановлен в 2006 году. Дальнейшая модернизация, проведённая в 2014 году, увеличила мощность генераторов до 12 кВт, что позволило зажечь все 350 электрических лампочек в доме.

Любовь Армстронга к воде зародилась, когда он был ещё молод. Однажды во время рыбалки на реке Ди в Дентдейле в Пеннинах он увидел водяное колесо в действии, которое снабжало энергией мраморный каньон. В его голове промелькнула мысль о том, что для приведения колеса в движение используется лишь малая часть энергии воды. Это заставило его задуматься о том, насколько мощной была бы сила воды, если бы её энергия могла сконцентрироваться в одном столбе. Вернувшись в Ньюкасл, он сконструировал роторный двигатель, который приводился в движение водой, на заводе своего друга, Генри Уотсона, в Хайбридже. Впоследствии Армстронг разработал поршневой двигатель вместо роторного, который он установил в то, что стало первым в мире гидравлическим краном.

Армстронг стал успешным бизнесменом, производящим гидравлические краны. Он получал заказы от Эдинбургской и Северной железных дорог и ливерпульского порта. Также он сконструировал гидравлический механизм для ворот дока в Гримсби. В среднем компания Армстронга производила сто кранов в год. Во время Крымской войны Армстронг разработал лёгкую, мобильную полевую пушку, которая обладала большей дальностью и точностью, по сравнению с конкурентами. Армстронг затем передал патенты на своё оружие британскому правительству, за что его посвятили в рыцари и дали ему должность инженера в военном департаменте. К 1880-м годам его компания стала заниматься судостроением. Его судостроительная верфь тянулась на три четверти мили вдоль Тайнсайда и была единственной в мире фабрикой, способной построить линкор и оснастить его полным вооружением.

С возрастом Армстронг стал уделять всё больше и больше времени своим любимым занятиям: помимо электрических экспериментов в Крегсайде, это была посадка деревьев. Армстронг посадил более семи миллионов деревьев и кустарников вокруг своего поместья, заметно повлияв на климат в этом уголке Нортумберленда.

После смерти лорда Армстронга в 1900 году семейное состояние было потеряно, и дом опустел. В 1940 году Крегсайд был занят армией в рамках военных усилий. Когда солдаты покинули дом, он был причислен к национальным владениям. Впервые дом был открыт для публики в 1979 году.

Оригинальные цилиндры викторианских времён на территории поместья Армстронга в Нортумберленде

Оригинальные цилиндры, которые лорд Армстронг использовал для обеспечения питанием своего поместья

Как сделать батарейку из картошки — 2 способа. Рабочий и не очень.

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.

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

И именно цинковый контакт здесь служит как расходка. Все электроны утекают с него. При определенных условиях даже земляная почва может дать электричество. Главное условие – ее кислотность.

Втыкаете в землю условно два палки (естественно из цинка и меди) и замеряете напряжение. Иногда разность потенциалов доходит до 0,2В. При влажной почве результат улучшается.

Это так называемая земляная батарея.

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.

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).

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

• в контактах применить пайку

то всего 4 картошки способны выдать до 12 вольт!

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.

А если собрать их несколько штук вместе, то требуемое значение до 5В легко получится на выходе.

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. Вот видео эксперимент с использованием 400-х! картофелин и подключением от них светодиодной лампочки аж на 110Вольт.

Безусловно, существенное увеличение клубней позволит поднять рабочее напряжение.

Да и конструкция вся эта не будет рационально пригодной.

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.

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.

Автономное выживание: Как получить электричество из картошки

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.

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.