通过简单的方法,不起眼的土豆就可以被做成电池,那土豆真的能在未来成为家庭用电的来源吗?
对于土豆,不同人可能都有各自喜欢的烹调方法,但哈伊姆·拉宾诺维茨(Haim Rabinowitch)则想得更远。在过去几年,拉宾诺维茨及其同事一直在推动“土豆电源”的构想,试图用此来使人们放弃使用电网的能源。他们声称,利用简单廉价的金属片、电线和LED灯泡,就可以为世界各地偏远的小镇和村庄提供照明。
他们发现了一种能让土豆发电的简单,却又十分聪明的方法。来自耶路撒冷希伯来大学的拉宾诺维茨说:“一颗土豆就足够为一个房间的LED灯泡提供40天的电能。”这种说法看似夸张,但其实有着合理的科学依据。不过,拉宾诺维茨及其团队已经发现,真正将土豆发电应用到现实生活中远比初看起来复杂得多。
在拉宾诺维茨及其团队发现土豆能产生超乎寻常的电能之时,高中的物理课程上还在教授着电池工作的机理。将有机材料制成电池,你只需要两块金属,一块作为阳极,是电势低的电极,如锌;另一块作为阴极,是带正电荷的电极,如金属铜。土豆内部的酸性物质会与锌和同发生化学反应,当电子从一端流向另一端时,电能就释放了。
1780年,路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)发现了这一机制,他将两片金属连接到青蛙的腿上,导致青蛙的肌肉抽搐。这种“动物电”也可以在动物体外被复制,你可以在两块金属极之间放上许多其他物质,获得同样的效果。与路易吉·伽伐尼同时代的亚历山德罗·伏打(Alexander Volta)用的是浸盐水的纸。还有人曾制作出“泥土电池”,利用两个金属片和一堆土,或许还得加上一桶水。
超级土豆
在高中科学课堂上,土豆常常被用来教授这些基本的原理。然而,使拉宾诺维茨感到意外的是,还没有人试过将土豆作为能量来源进行科学的研究。因此,2010年,他决定尝试一下,与他合作的是博士生亚历克斯·哥德堡(Alex Goldberg),以及来自加州大学伯克利分校的博里斯·鲁宾斯基(Boris Rubinsky)。