Hoe kry ons die verligting van 'n LED-gloeilamp deur die elektriese energie van 'n boom te gebruik?

 

Hoe kry ons die verligting van 'n LED-gloeilamp deur die elektriese energie van 'n boom te gebruik?

 Wat jy beskryf, klink soos 'n "boombattery" of 'n variasie van 'n eenvoudige bio-elektriese eksperiment waar mense klein hoeveelhede elektrisiteit van bome of plante gebruik om lae-energie-toestelle, soos 'n LED-gloeilamp, aan te dryf. Hierdie konsep is soortgelyk aan die klassieke "aartappelbattery" -eksperiment, waar 'n chemiese reaksie tussen die elektrodes (gewoonlik sink en koper) en die elektroliete in die aartappel 'n klein elektriese stroom opwek. In die geval van die boom werk dit op 'n soortgelyke beginsel maar gebruik die boom se natuurlike elektroliete en waterinhoud om 'n klein spanning op te wek.

Hoe werk dit?

Bome en plante bevat water en verskeie ione (soos kalium, kalsium en magnesium) wat as elektroliete kan optree. Deur twee verskillende metale in die boom in te voeg, help die vog en elektroliete binne die boom om 'n elektrochemiese reaksie te skep wat 'n klein spanning tussen die twee elektrodes genereer. Die basiese stappe sluit in:

• Twee elektrodes : Net soos in 'n aartappelbattery, word die twee elektrodes gewoonlik van verskillende metale gemaak, dikwels koper en sink .
• Elektrochemiese reaksie : Wanneer die twee elektrodes in die boom geplaas word, veroorsaak die verskil in die reaktiwiteit van die metale dat elektrone van een metaal na die ander deur die boom se vog vloei, wat 'n klein stroom genereer.
• Laespanning LED-lig : Die klein hoeveelheid elektrisiteit wat opgewek word, is gewoonlik genoeg om 'n lae-energie LED-gloeilamp aan te dryf, hoewel die lig waarskynlik baie dof sal wees.

Hoekom dit werk

Die beginsel agter hierdie eksperiment lê in die basiese chemie van batterye:

• Elektroliete in bome : Die boom se sap- en waterinhoud, wat voedingstowwe deur sy weefsels dra, tree op as die elektroliet, baie soos die suur of neutrale pH van vrugte en groente in soortgelyke eksperimente.
• Elektronvloei : Die verskil in elektriese potensiaal tussen die twee metale (koper en sink) dryf 'n vloei van elektrone aan en skep 'n stroom. Wanneer hierdie stroom deur 'n stroombaan vloei (soos een wat 'n LED bevat), produseer dit genoeg energie om lig uit te straal, selfs al is dit net 'n dowwe gloed.

Beperkings

• Lae kraguitset : Die krag wat deur sulke eksperimente opgewek word, is baie minimaal. Alhoewel dit genoeg is om 'n lae-krag LED aan te steek, is dit nie genoeg om enigiets meer wesenlik aan te dryf nie.
• Boomgesondheid : Die impak op die boom self is tipies minimaal in kleinskaalse eksperimente, maar om metaalelektrodes herhaaldelik of op 'n groter skaal in die boom se stam te plaas, kan die boom mettertyd moontlik beskadig.
• Doeltreffendheid : Hierdie opstelling is nie 'n doeltreffende of praktiese bron van elektrisiteit nie. Dit is meer 'n prettige, opvoedkundige eksperiment om basiese beginsels van elektrisiteit te demonstreer.

Soorte bome wat gebruik word

Alhoewel die spesifieke boom wat jy in die video gesien het dalk nie genoem word nie, is sommige bome met 'n hoë voginhoud beter geskik vir hierdie tipe eksperimente. Bome met 'n hoë sapvloei of wat 'n aansienlike hoeveelheid water stoor, soos esdoorn, berk of eikebome , kan beter werk omdat hulle meer elektroliete bevat om die elektrochemiese reaksie te vergemaklik.

Wetenskaplike navorsing en innovasies

Sommige navorsers ondersoek plantgebaseerde energie op 'n groter skaal. Die idee is om die klein hoeveelhede bio-elektrisiteit wat deur bome en plante gegenereer word, aan te wend om sensors of klein omgewingsmoniteringstoestelle in woude aan te dryf. Hierdie sensors kan data oor die omgewing insamel sonder om tradisionele batterye of sonkrag te benodig.

Byvoorbeeld:

• 'n Projek bekend as Plant-e in Nederland werk aan die oes van elektrisiteit van lewende plante en mikrobiese brandstofselle om 'n volhoubare bron van energie te produseer. Alhoewel dit nog in sy vroeë stadiums is, hou dit belofte in vir laekragtoepassings soos sensors.

Gevolgtrekking

Die eksperiment om 'n LED-gloeilamp te verlig deur die elektriese energie van 'n boom te gebruik, is 'n kreatiewe en opvoedkundige manier om die beginsels van elektrochemiese reaksies en natuurlike energie-opwekking te demonstreer. Alhoewel die hoeveelheid krag wat geproduseer word minimaal is, beklemtoon dit die fassinerende potensiaal van bio-energie en alternatiewe kragbronne, selfs al is dit nog nie prakties vir grootskaalse gebruik nie.