Znáte to, když slyšíte o něčem tak neuvěřitelném, že si říkáte, "to přece není možné"? Přesně taková byla moje první reakce, když jsem narazil na informaci, že by se nabíječka na telefon dala sestrojit prakticky z ničeho. A co víc, že by mohla fungovat díky obyčejné hlíno-měděno-zinkové reakci. Rozhodl jsem se to vyzkoušet, protože, upřímně, kdo by nechtěl vědět, zda můžeme získat elektřinu doslova z pod nohama?
Elektřina ze země: Věda, nebo jen šílený nápad?
Pokusy získat energii z nečekaných míst nejsou nic nového. Lidé zkoušeli získávat proud z vody, kartonu, a dokonce i domácích potřeb. Často se na to dívali s pochybnostmi, jako na něco příliš absurdního. Ale co když za tím stojí víc než jen bizarní nápad? V tomto případě se zaměřujeme na princip galvanických článků, které využívají oxidační reakce kovů.
Základní princip: Měď a zinek v akci
Klíčem k tomuto experimentu je chemická reakce mezi mědí a zinkem ve vlhkém prostředí. Když tyto dva kovy přijdou do kontaktu s vlhkou zeminou, mohou vytvořit rozdíl potenciálů. V podstatě si představte baterii, ale místo tekutého elektrolytu používáme vlhkou půdu.
Co k tomu potřebujete?
- Měděný drát (odizolovaný)
- Ocelový pozinkovaný hřebík nebo kus pozinkovaného plechu
- Multimetr
- Hrnec s vlhkou zeminou
Jak na to v praxi?
Nejprve zapíchněte pozinkovaný hřebík do země. Vedle něj umístěte odizolovaný konec měděného drátu. Přiložte měřící hroty multimetru na místa kontaktu a sledujte hodnoty. Už takto jednoduchá sestava vám může ukázat kolem 0,3 voltu. Není to mnoho, ale samotný fakt, že je tam napětí, je fascinující.
Zvyšujeme výkon: Více plechů znamená více voltů
Samozřejmě, 0,3 voltu vám telefon nenabije. Ale co když tuto základní myšlenku trochu vylepšíme? Tady přichází na řadu "tahák" tohoto experimentu – použití větších plechů a jejich sériové zapojení.
Větší plochy pro lepší reakci
Místo drátu a hřebíku si připravte větší plochy. Nastříhejte si dva kusy plechu: jeden pozinkovaný (ten bude sloužit jako anoda) a jeden měděný (katoda). Do obou plechů udělejte malý otvor, protáhněte jím drátek pro připojení a ideálně ho připevněte nebo připájejte pro lepší kontakt.
Následně oba plechy zasuňte do květináče s vlhkou zeminou, ale tak, aby se navzájem nedotýkaly. Znovu změřte napětí. Hodnota by se měla zvednout až k 0,8 voltu. S lehce vlhčí zeminou ještě o kousek.
Sériové zapojení: Kouzlo násobení
Klíč k získání použitelného napětí spočívá v sériovém zapojení. Proč? Protože napětí jednotlivých článků se sčítá. V podstatě vytvoříte "řetěz" baterií.
Připravte si několik párů plechů (například 5 párů) a umístěte je do zeminy. Postupně mezi nimi propojujte kladný pól jednoho článku se záporným pólem druhého. Pokud jste si připravili 5 párů plechů, můžete dosáhnout napětí kolem 2 až 4 voltů. A když počet párů ještě navýšíte, není nereálné se dostat až k 7 voltům!
Praktické využití: Svítící LED a pomalé nabíjení
Možná si teď říkáte: "A co z toho?" No, 7 voltů je už dostatečné napětí na to, aby rozsvítilo malou LED diodu. A věřte mi, vidět, jak se vám v květináči rozsvítí malá kontrolka, aniž byste zapojili cokoli do zásuvky, je docela působivý pohled!
A co nabíjení telefonu? Zkoušel jsem připojit standardní nabíjecí modul. Telefon sice začal hlásit, že se nabíjí, ale proces byl extrémně pomalý. Během několika hodin se baterie dobila jen o pár procent. Není to tedy náhrada za rychlonabíječku z elektrické sítě, ale jako pro demonstraci principu nebo pro napájení malých, nenáročných zařízení to funguje.
Tento experiment jasně dokazuje, že zem, měď a zinek společně mohou sloužit jako zdroj malé, ale měřitelné elektrické energie. Není to sice gigawattová elektrárna, ale skvělá ukázka toho, jak fungují galvanické články. Pokud byste chtěli systém vylepšit, stačí zvětšit plochu plechů a zoptimalizovat jejich vzájemné propojení. Klíčem je dobrý kontakt s vlhkým prostředím a správné zapojení.
Zkusili byste si takový experiment doma? Jaké další neobvyklé zdroje energie vás napadají?
