Bouw een aardappelbatterij:stapsgewijze handleiding voor experimenten in de klas

Door Amanda Gronot, bijgewerkt op 30 augustus 2022

Hoewel een aardappel de stroomvoorziening van een computer niet kan vervangen, kan hij wel een kleine LED of een digitale klok van stroom voorzien. Bepaalde groenten en fruit (aardappelen, citroenen, tomaten) bevatten zure elektrolyten die de elektronenstroom vergemakkelijken wanneer twee ongelijke metalen worden ingebracht.

Een eenvoudige aardappelbatterij maken

Verzamel de volgende items:

  • Eén aardappel van elke grootte of variëteit
  • Een koperdraad of een cent (verkoperd)
  • Een zinkgegalvaniseerde spijker (of een ander metaal op zinkbasis)
  • Twee geïsoleerde draden
  • Een apparaat met laag vermogen, zoals een LED of een digitale klok
  • Een multimeter om spanning en stroom te meten

Steek de cent en de spijker ongeveer 2,5 cm uit elkaar en zorg ervoor dat ze dichtbij het midden van de aardappel reiken, maar elkaar niet raken. Wikkel één draad om de zinken spijker en de andere om het koperen voorwerp. Sluit elke draad aan op een multimeterkabel om de spanning en stroom te controleren. Sluit ten slotte de draden aan op de kabels van het apparaat. Als het apparaat niet oplicht, draai dan de aansluitingen om.

De opbrengst verhogen met een Potato-serie

Eén enkele aardappelbatterij produceert slechts een paar honderd millivolt, onvoldoende voor standaardlampen. Om het vermogen te vergroten, sluit u meerdere aardappelcellen in serie aan:elke cel voegt zijn spanning toe terwijl de stroom hetzelfde blijft. Steek nieuwe aardappelen in de ketting en meet na elke toevoeging de spanning en stroom. Observeer hoe de spanning stijgt, maar het totale vermogen blijft bescheiden, wat de grenzen van biologische batterijen illustreert.

Experimenteren met verschillende elektrodematerialen

De chemie in de aardappel is afhankelijk van de elektrodemetalen. Test de volgende configuraties:

  • Hetzelfde metaal op beide elektroden (bijvoorbeeld twee stukjes koper)
  • Paren zoals zink-koper, zink-nikkel, ijzer-koper, aluminium-koper, messing-koper, enz.
  • Alternatieve elektroden zoals paperclips, aluminiumfolie of koperen knopen

Varieer ook het aardappeltype, de grootte en het type verbindingsdraad om te zien welke combinatie de elektronenstroom maximaliseert.

Vergeleken met andere op voedsel gebaseerde batterijen

Aardappelen zijn niet de enige eetbare bron van elektrolyten. Citrusvruchten bevatten citroenzuur, terwijl tomaten en appels organische zuren bevatten. Bouw batterijen van citroenen, tomaten, sinaasappels, appels, watermeloenen of zelfs sneetjes brood en vergelijk de resulterende spanning en stroom. Voorspel welk voedsel de hoogste opbrengst zal opleveren en leg uw bevindingen uit op basis van de betrokken chemische reacties.

Deze experimenten tonen de fundamentele elektrochemie, versterken de wetenschappelijke redenering en laten zien hoe alledaagse materialen elektriciteit kunnen opwekken.