Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 19 июля, печатный экземпляр отправим 23 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Разработка альтернативного источника энергии на основе растительных продуктов

Научный руководитель
Физика
31.12.2023
119
Поделиться
Библиографическое описание
Закиров, Д. И. Разработка альтернативного источника энергии на основе растительных продуктов / Д. И. Закиров, М. Ю. Шонин. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2024. — № 1 (75). — С. 106-109. — URL: https://moluch.ru/young/archive/75/4031/.


В данной статье излагаются взгляды, связанные с альтернативными источниками энергии на основе растительных продуктов. Показаны преимущества и недостатки их использования в быту. Особое внимание отводится на выяснение более эффективного метода изготовления и использования данного источника электроэнергии.

Ключевые слова: овощи, фрукты, гальванический элемент, химический процесс, электросеть, растительный продукт, природный электролит.

На сегодняшний момент альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электроэнергией, газом, теплой водой. Причем использование альтернативной энергии не требует каких-то сверх навыков или сверх знаний. Все можно сделать для своего дома своими руками. Человеческая изобретательность не знает границ. Ученые предлагают необычные источники энергии, которые помогут в будущем решить и энергетические и экологические проблемы Земли [3, 4]. Одним из потенциальных источников альтернативной энергии может быть батарея гальванических элементов, основанных на химической реакции растительных кислот природных продуктов и медно-цинковых контактах [2].

Природная электробатарея представляет из себя набор последовательно связанных плодов или иных частей растения (их число может варьироваться от 6 и более штук), контакты (медные и цинковые), любое маломощное и малопотребляющее электронное устройство (электронные часы, калькулятор, ночник и т. д.) [5].

Для сборки питающего элемента был составлен чертёж электро-схемы подключения гальванических элементов друг к другу и к нагрузке (рис. 1).

Электрическая схема подключения гальванических элементов

Рис. 1. Электрическая схема подключения гальванических элементов

В качестве источника электролита для батареи можно использовать множество различных овощей и фруктов, а также некоторые бытовые продукты [1]. С целью поиска эффективного и недорогого растительного продукта, предназначенного для применения в гальванических элементах, был проведён ряд тестов по измерению напряжения электробатарей на основе различных овощей и фруктов (рис. 2)

Тесты напряжения различных природных электробатарей

Рис. 2. Тесты напряжения различных природных электробатарей

Некоторые данные об электрическом токе и напряжении при использовании описанных выше электролитов как гальванических элементов описаны ниже (табл. 1).

Таблица 1

Тесты энергоэффективности растительных продуктов, как гальванические элементы

Название

Напряжение, В

Сила тока, А

Стоимость

руб./кг.

Лимон

0,90

0,18

150

Яблоко

1,0

0,12

70

Огурец (свежий)

0,94

0,11

80

Огурец (соленный)

1,0

0,2

90

Картофель (сырой)

0,80

0,45

30

Картофель (варенный)

0,69

0,35

30

В ходе проведения эксперимента по обнаружению самого энергоэффективного гальванического элемента, выяснилось, что батареи на яблоках, лимонах и огурцах имеют высокое напряжение, но при этом гораздо дороже энергоэлемента на картофеле, который в свою очередь имеет большую силу тока, что и определяет, выбор материла для растительного аккумулятора.

Сборка данного устройства достаточно проста. Для лучшей эффективности был применён последовательный способ соединения элементов. В качестве медного контакта отлично подходит медный одножильный провод с большим сечением, а в качестве цинкового контакта отлично подходит оцинкованная сталь или корпус от щелочной батарейки типа AA, в качестве соединения между контактами в сборке использовалась не только пайка, но и опрессовка контактов, так как цинковые контакты проблематично облудить. В качестве нагрузки можно для данной сборки подключить светодиод (рис.3).

Измерение напряжения «картофельной» батареи и демонстрация ее работы Измерение напряжения «картофельной» батареи и демонстрация ее работы

Рис. 3. Измерение напряжения «картофельной» батареи и демонстрация ее работы

В ходе данной работы были выявлены все преимущества и недостатки данного природного гальванического элемента. К преимуществам можно отнести: автономность, доступность, простота и дешевизна производства. Недостатками природной электробатареи являются: малая мощность, небольшое время работы, большой размер.

Таким образом, можно сказать, что источник энергии на базе растительных продуктов подходит для маломощных устройств, требующих автономный источник электричества. В перспективе планируется создание энергоячейки небольших размеров на основе жидкости, полученной из растительных продуктов с повышенной эффективностью, за счет более концентрированного электролита.

Литература:

  1. Гуренков Д. Электрическая проводимость овощей и фруктов // Шаг в науку: материалы VI региональной научно-образовательной конференции. 2016. С. 26.
  2. Задерновский А. А., Паламарчук И. В., Сафронов А. А. Природные источники электрического тока // Физика в системе современного образования (ФССО-15): материалы XIII Международной конференции. 2015. С. 289–290.
  3. Закиров Д. И., Шонин М. Ю. Разработка мобильного источника солнечной энергии Solar Multi Power Bank // Юный ученый. — 2022. — № 10 (62). — С.54–56.
  4. Пензин П. А., Шонин М. Ю., Пензина И. В. Применение альтернативных источников энергии (на материалах Челябинской области) // Юный ученый. — 2018. — № 6 (20). — С. 42–45.
  5. Фортуна Д. А., Смирнова Т. В. Овощи и фрукты как источник электричества // Творчество юных: сборник трудов 26-й Региональной научно-практической конференции учащихся. Редколлегия: А. В. Бабич [и др.]. Москва, 2022. С. 223–228.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
овощи
фрукты
гальванический элемент
химический процесс
электросеть
растительный продукт
природный электролит

Молодой учёный