Penktadienio vakarą mano kiemas priminė ne ramų poilsio kampelį, o keistą mokslinę laboratoriją po atviru dangumi. Stovėjau pasilenkęs virš stalo su penkiomis bulvėmis, varinės vielos ritinėliu ir sauja galvanizuotų varžtų. Kaimynas Rimas, nešinas šiukšlių maišu, sustojo prie tvoros ir žiūrėjo į mane taip, lyg būčiau galutinai praradęs protą. „Aivai, ką tu čia buri?“ – paklausė jis, neslėpdamas nuostabos ir lengvos pašaipos. Aš tik nusišypsojau ir nieko nesakydamas parodžiau į savo telefoną: jo ekrane aiškiai švietė žalias įkrovimo ženkliukas.
Visas šis eksperimentas prasidėjo nuo atsitiktinai pamatyto vaizdo įrašo internete ir nenumaldomo noro pačiam patikrinti, ar tai nėra tik dar vienas „YouTube“ triukas. Rezultatas mane nustebino: nors procesas vyko vėžlio greičiu, telefonas iš tikrųjų pradėjo krauti bateriją naudojant vien tik daržovių energiją.
Kodėl būtent penkios bulvės, o ne viena?
Fizika čia negailestinga. Viena bulvė su įsmeigtais cinko ir vario elektrodais sugeneruoja vos apie 0,8 volto įtampą. To pakaktų įžiebti mažą LED lemputę arba priversti veikti skaitmeninį laikrodį, bet šiuolaikiniam išmaniajam telefonui to per mažai. Jam reikia bent 5 voltų stabilizuotos įtampos.
Norėdamas pasiekti reikiamą galią, elementus privalėjau jungti nuosekliai – vieną prie kito, sukuriant vientisą grandinę. Teoriškai penkios bulvės turėjo duoti apie 4 voltus. Praktikoje pavyko išspausti 3,7 volto – tai yra pati žemiausia riba, kurią pasiekus telefonas dar sugeba atpažinti įkrovimo šaltinį.
Kaip surinkti veikiančią bulvių bateriją
Šiam procesui nereikia sudėtingos įrangos, tačiau būtinas tikslumas. Kiekvienai bulvei reikia dviejų skirtingų metalų. Aš naudojau:
- Galvanizuotus varžtus (jie tarnauja kaip cinko šaltinis);
- Vario vielos gabalėlius.
Svarbiausia taisyklė – metalai bulvės viduje neturi liestis. Tarp jų palikau bent vieno centimetro tarpą. Sujungimo schema paprasta: pirmos bulvės vario laidą jungiau prie antros bulvės cinko varžto. Antros bulvės varį – prie trečios cinko, ir taip toliau. Galiausiai grandinės pradžioje liko laisvas cinkas, o pabaigoje – laisvas varis. Tai ir tapo mano „pliusu“ bei „minusu“.
Kuri bulvė veikia, o kuri – tik užima vietą?
Čia prasidėjo įdomioji dalis. Prijungęs multimetrą prie kiekvienos bulvės atskirai, pamačiau, kad jų efektyvumas skiriasi. Dvi bulvės buvo tikros lyderės – jos davė stabilią 0,85 V įtampą. Likusios trys vos pasiekė 0,5–0,6 V ir beveik negeneravo srovės.
Skirtumą lėmė daržovių būklė. Senos, apvytusios bulvės yra prastas elektrolitas, nes jose mažiau drėgmės. Tuo tarpu šviežios, sultingos bulvės srovę praleidžia kur kas geriau. Tad jei planuojate krauti telefoną – rinkitės pačias gražiausias bulves iš rūsio!
Rezultatų palyginimas: Teorija vs. Praktika
| Parametras | Teorinė prognozė | Mano rezultatas |
|---|---|---|
| Įtampa | ~ 4 V | 3,7 V |
| Srovė | keli mA | 2–3 mA |
| Įkrovimo greitis | Labai lėtas | 2% per valandą |
Kodėl bulvė išvis gamina elektrą?
Priešingai nei mano daugelis, pati bulvė elektros negamina. Ji atlieka elektrolito vaidmenį. Bulvės sultys yra šiek tiek rūgštinės, o tai leidžia jonams judėti tarp metalų. Vyksta cheminė reakcija: cinkas oksiduojasi ir atiduoda elektronus, o varis juos priima. Šis elektronų srautas, tekantis per laidus į jūsų telefoną, ir yra elektros srovė.
Kam tai naudinga, o kam – tik žaidimas?
Būsiu atviras: bulvių baterija nėra praktiškas būdas palaikyti ryšį. Matematika negailestinga – norint pilnai įkrauti telefoną per protingą laiką, prireiktų kelių šimtų bulvių ir sudėtingos laidų sistemos. Tačiau kaip edukacinis eksperimentas tai yra nuostabu. Tai padeda vaikams suprasti baterijų veikimą, o suaugusiems – prisiminti primirštas fizikos pamokas.
Jei tikrai reikia avarinio įkrovimo, geriau rinkitės:
- Išorinį akumuliatorių (Power bank) – patikimiausias būdas;
- Saulės įkroviklį – nepakeičiamas žygiuose;
- Rankinį generatorių – reikalauja fizinės jėgos, bet veikia bet kokiomis sąlygomis.
Stovėdamas kieme su multimetru supratau vieną paprastą tiesą: mokslas yra visur aplink mus, net paprasčiausioje daržovėje. Nors mano telefonas po valandos pasikrovė tik 2 procentais, kaimyno Rimo veido išraiška, kai jis pamatė veikiantį įkrovimą, buvo verta kiekvienos sugaištos minutės. Kitą kartą, kai norėsite vaikams parodyti kažką įspūdingo, tiesiog išsitraukite kelias bulves ir saują varžtų – tai kur kas įdomiau nei bet koks vadovėlis.
Komentarai