土豆发电

土豆发电即主要利用土豆和金属制造的电极制成的电池进行供电。Yissum研究开发公司2010年推出了一款基于土豆涂层的固体有机电池。这款简易的、可持续的和强大的设备能够为全球很多电力供应不足的国家带来即时的、价格低廉的电力解决方案。

产生背景1780年，路易吉・伽伐尼发现了这一机制，他将两片金属连接到青蛙的腿上，导致青蛙的肌肉抽搐。这种“动物电”也可以在动物体外被复制，你可以在两块金属极之间放上许多其他物质，获得同样的效果。

路易吉・伽伐尼同时代的亚历山德罗・伏打用的是浸盐水的纸。还有人曾制作出“泥土电池”，利用两个金属片和一堆土，或许还得加上一桶水。

过去，拉宾诺维茨及其同事一直在推动“土豆电源”的构想，试图用此来使人们放弃使用电网的能源。利用简单廉价的金属片、电线和LED灯泡，就可以为世界各地偏远的小镇和村庄提供照明。

他们发现了一种能让土豆发电的简单却又十分聪明的方法。来自耶路撒冷希伯来大学的拉宾诺维茨表示，一颗土豆就足够为一个房间的LED灯泡提供40天的电能。

拉宾诺维茨表示，这是种低能电池，但已经足够打造一块能给手机或笔记本充电的电池，特别是在那些没有电网覆盖，没有电能连接的地方。与发展中国家使用的煤油灯相比，土豆电池的成本也便宜了差不多1/61。

技术原理土豆电池的工作原理主要是需要两块金属，一块作为阳极，是电势低的电极，如锌；另一块作为阴极，是带正电荷的电极，如金属铜。土豆内部的酸性物质会与锌和铜发生化学反应，当电子从一端流向另一端时，电能就释放。金属锌的化学性质比铜活泼，当这两种金属同时处在酸液中时，锌就会失去电子，这些失去的电子沿着导线传到铜片上，形成电流。

离子方程式：

Zn失去电子变成Zn2+，故在锌片上发生的反应为：

Zn - 2e- — Zn2+（氧化反应）

溶液中的H+在铜片上得到电子变成 H2，故在铜片上发生的反应为：

2H+ + 2e- — H2（还原反应）

组成结构土豆发电的组成,这种绿色高效能的电池由锌、铜电极和煮熟的土豆片制成的。土豆提供反应所需要的酸, 这使得电子从铜到锌的运动能够进行，作为电池两极的铜和锌分别来自铜钉和镀锌钉。每个土豆能产生大约0.5伏特的电压，电流0.2毫安左右。

马铃薯在煮熟后会在表面产生一个涂层，这个涂层是土豆电池的关键，因为希伯来大学的研究人员发现，提高土豆块涂层就增强了盐桥能力，因此有马铃薯涂层的电池产生的电能是无马铃薯涂层电池的十倍。也就是说，土豆煮熟后发电能力比煮熟前提高10倍左右，从而延长供电时间至数日甚至数周。

应用领域这款绿色电池来源于耶路撒冷希伯来大学的相关技术开发，后能够通过多种方法产生电力。利用土豆产生的电能可支持照明、通信和信息传输的使用。而且价格低廉、简易使用，可以改善近16亿欠缺基础电力设施的人民生活。 成本分析显示，新的电池比现有的商业电池如1.5 Volt D电池和Energizer E91电池便宜5到50倍1。

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学