Die gesundheitlichen Vorteile des Verzehrs von frischem Obst sind unbestreitbar, aber wäre es nicht großartig, wenn es für etwas anderes als die Energieversorgung Ihres Körpers verwendet werden könnte.
Wie sich herausstellt, kann Obst mit etwas Querdenken genau für diesen Zweck verwendet werden!
Dies ist nicht nur als Konzept interessant, sondern es kann auch eine Möglichkeit sein, "Geld für alte Seile" zu verdienen, da täglich immer mehr Lebensmittelabfälle wie Obst anfallen. Tatsächlich allein in den USA, irgendwo in der Region von 150.000 Tonnen Obst- und Gemüseabfälle werden jeden Tag weggeworfen.
Dies ist nicht nur unglaublich verschwenderisch, sondern auch möglicherweise umweltschädlich . Wenn nur dieses verschwendete Essen für etwas anderes verwendet werden könnte?
Wie zum Beispiel nachhaltige Energie.
Können Sie Obst als Batterie verwenden?
Interessanterweise können Sie das irgendwie.
Eine Möglichkeit, Strom aus Früchten zu erzeugen, besteht darin, einfache Batterien herzustellen. Elektroden und ganze Fruchtstücke . Die Säuren in der Frucht, nämlich Zitronensäure, können unter Anwendung einiger wissenschaftlicher Erkenntnisse verwendet werden, um die Frucht in eine Art rudimentäre Batterie zu verwandeln.
Wie bei herkömmlichen Batterien interagieren die Säuren mit Elektroden, um kleine Strommengen zu erzeugen, die abgegriffen und zur Stromversorgung kleiner elektronischer Geräte verwendet werden können.
Ein lustiges Stück Hauswissenschaft, Sie können mit verschiedenen Obststücken oder Gemüsestücken experimentieren, um die besten Obstbatteriethemen zu finden.
Dieses Experiment verwendet einige Grundmaterialien wie zwei verschiedene Metalle Zink und Kupfer funktionieren am besten, um Elektroden herzustellen. Es ist eine relativ einfache und effektive Aktivität, die Sie mit Ihren Kindern teilen können. Hängen Sie die Metallelektroden entweder in etwas Fruchtsaft oder setzen Sie sie einein intaktes Stück Obst, um ein wenig Spannung zu erzeugen.
Erstaunlich, aber wie funktioniert es?
Wie bei normalen Batterien fungieren die Elektroden als Kathode und Anode, wodurch ein kleiner elektrischer Strom erzeugt werden kann. Die Zitronensäure in den Früchten wirkt als eine Art Elektrolyt, der mit den Metallelektroden reagiert, um Ionen zu erzeugen.
Dies liegt daran, dass organisches Material als Ionenleiter . Diese Substanzen ermöglichen es Ionen, sich frei durch sie zu bewegen.
Es funktioniert weil die Zinkelektrode Kathode auch mit der Zitronensäure unter Bildung von Kationen und freien Elektronen reagiert. Diese Elektronen bauen sich dann langsam auf der Zinkkathode auf und fließen, sobald ein Draht angebracht ist, durch den Draht.
Wenn die Drähte an die Kupferkathode angeschlossen sind, um einen Stromkreis zu schließen, beginnen die Elektronen mit Wasserstoffkationen in der Frucht zu reagieren, was schließlich zur Bildung von Wasserstoffgas führt. Dieser Prozess wird fortgesetzt. solange die Elektrolyte vorhanden und die Elektroden intakt sind - dh bis die Frucht austrocknet oder sich eine Elektrode auflöst.
Der Fruchtsaft leitet auch Elektrizität und schließt den Stromkreis effektiv ab. Dies funktioniert auf ähnliche Weise wie Salzlösung auch Elektrizität leiten kann.
Wenn Sie keine fertigen Beispiele im Haus haben, können Sie einen verkupferten Penny und einen verzinkten Nagel verwenden. Verzinkte Nägel bestehen häufig aus Eisen mit einer Zinkbeschichtung.
Mit dieser Art von Einrichtung können Sie möglicherweise eine kleine Strommenge etwa 0,5 bis 3/4 Volt aus einem einzelnen Stück Obst erzeugen. Gemüse kann wie Kartoffeln etwas mehr produzieren, oft nurüber 1 Volt.
Zitronen können, wie sich herausstellt, bis zu 0,96 Volt .
Nicht viel, aber Sie können mehrere Fruchtstücke parallel anschließen, um die Spannung zu erhöhen. Möglicherweise können Sie sogar genug Strom erzeugen, um so etwas wie ein Mobiltelefon aufzuladen. Je mehr Früchte Sie benötigen, desto einfacher und effizienter wird esbenutze einfach ein normales Ladegerät.
Die höchste Spannung erreicht aus a Fruchtbatterie war 1.521 Volt von Alssundgymnasiet Sønderborg Gymnasium in Sønderborg, Dänemark, am 29. Januar 2020. Es dauerte jedoch 1.964 Zitronen, um zu erreichen.
Je nach Art und Anzahl der Früchte reicht die Spannung möglicherweise aus, um eine kleine LED oder sogar einen kleinen Motor mit Strom zu versorgen. Wie sich herausstellt, sind Obst und Gemüse am besten für diejenigen geeignet, die einen hohen Anteil an leitfähigen Ionen wie Kalium oder Natrium aufweisen.
Es hilft auch, wenn sie die "richtige" interne Struktur haben, um Arbeitsströme zu erzeugen. Homogenere Früchte oder Gemüse wie Kartoffeln oder Gurken sind eine ausgezeichnete Wahl.
Früchte wie Orangen sind oft eine schlechte Wahl, da ihre innere Struktur in Kompartimente unterteilt ist, die durch Membranen getrennt sind, die als Barrieren wirken. Dies blockiert den freien Stromfluss.
Obst kann auch in mikrobiellen Brennstoffzellen verwendet werden
In einem anderen Ansatz als der oben beschriebenen grundlegenden Fruchtbatterie versuchen die Forscher, Elektrizität aus Früchten differenzierter zu erzeugen. Ein Beispiel heißt a mikrobielle Brennstoffzelle MBC damit können Obst und Gemüse in nutzbaren Strom umgewandelt werden.
MBCs sind effektiv bioelektrochemische Geräte, die mit einer Vielzahl von Mikroorganismen Strom erzeugen können. Ein Forscherteam aus Ecuador experimentierte 60 Tage lang mit dieser Technologie unter Verwendung membranloser Einkammer-MCBs.
Das Experiment war sehr fruchtbar, entschuldigen Sie das Wortspiel und konnte eine Ausgangsspannung von 330 mV erzeugen.
Sie können auch Strom aus verrottenden Früchten erzeugen
Die Verwendung von frischem Obst als eine Art Ad-hoc-Batterie ist eine Möglichkeit, Strom aus Obst zu erzeugen, aber es gibt auch eine andere. Bei der Zersetzung der Früchte entsteht Methangas, das wiederum verbrannt werden kann, um Strom auf einem zu erzeugenviel größerer Maßstab.
Dies ist genau das, was Behörden in Sevilla, Spanien haben vorgeschlagen, zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen. Die Straßen der Stadt sind voller Sevilla-Orangenbäume. Die Bauernhöfe in der Region exportieren fast alle Orangen aus Sevilla, die sie anbauen, nach Großbritannien, wo sie zu Marmelade verarbeitet werden. AberDie Einwohner von Sevilla essen die bitteren Früchte nicht, daher gibt es in der Stadt Straßen, die mit verrottenden Orangen übersät sind.
Diese gefallenen Orangen stellt nicht nur eine Gefahr für Fußgänger dar, sondern bereitet den Stadtbehörden auch Kopfschmerzen beim Aufräumen. Die Orangen werden oft unter den Füßen oder auf den Rädern von Autos zerquetscht, sodass die Straßen mit Saft und Fliegenschwärmen klebrig bleiben.
Derzeit sind 200 Mitarbeiter beschäftigt, um die Früchte jedes Jahr zu sammeln.
Im Februar 2021 wurde ein neues Pilotprojekt angekündigt, um diese Abfallfrüchte zu nutzen, anstatt sie alle einfach auf eine Mülldeponie zu werfen.
Die Früchte werden gesammelt und zu einer kommunalen Wasserversorgung gebracht. Emasesa das saubere Energie erzeugt, um eine seiner Wasseraufbereitungsanlagen zu betreiben. Der Saft wird extrahiert, mit anderen organischen Stoffen kombiniert und zur Erzeugung von Biogas verwendet. Die Schalen werden kompostiert und in Dünger für Felder umgewandelt.
„Der Saft besteht aus Fructose, die aus sehr kurzen Kohlenstoffketten besteht, und die energetische Leistung dieser Kohlenstoffketten während des Fermentationsprozesses ist sehr hoch“, sagte Benigno López, Leiter der Umweltabteilung von Emasesa, in einem Interview mit der Wächter . „Es geht nicht nur darum, Geld zu sparen. Die Orangen sind ein Problem für die Stadt, und wir produzieren Mehrwert aus Abfall.“
Es ist zu hoffen, dass das System schließlich erweitert werden kann, um auch überschüssiges Strom in das nationale Netz einzuspeisen. Laut dem Team, das hinter der Initiative steht, könnten mit etwas mehr Investitionen und Upscaling ansonsten verschwendete Orangen aus der Stadt verwendet werden, um so viele zu versorgenals 73.000 Häuser.
Dies basiert auf Versuchen mit 1.000 kg Orangen, mit denen 50 kWh Strom erzeugt werden könnten - genug, um fünf Haushalte an einem Tag mit Strom zu versorgen.
Verrottende Kürbisse können auch zur Stromerzeugung verwendet werden
Verrottende Orangen sind natürlich nicht die einzige Möglichkeit, Methangas zu produzieren. In Corvallis, Oregon zwei Landwirte haben 10 Millionen US-Dollar und 14 Monate damit verbracht, ihre eigene Biogasanlage zu bauen.
Diese Anlage wandelt weggeworfenes oder unerwünschtes Obst und Gemüse in thermische und elektrische Energie um. Wie in Sevilla, Spanien, würde dieser Abfall sonst auf einer Mülldeponie deponiert.
Ihre Biogasanlage war so erfolgreich, dass sie erst kürzlich an das nationale Stromnetz angeschlossen wurde. Sie produziert so viel Strom, dass die Farm rund 500.000 US-Dollar an Strom- und Erdgaskosten einsparen könnte.
Die Anlage funktioniert ähnlich wie die Mägen Rumens einer Kuh . Biomasse wird eingespeist und Methangas tritt aus.
Verschüttetes Mais, Kürbisabfälle und anderes organisches Material werden gemahlen und in ein anaerober Fermenter und links in eine suppige Flüssigkeit verwandeln. Im Fermenter wandeln Bakterien-Sets den Abfall in flüchtige Fettsäuren und dann in Methangas um.
Dieses Gas sprudelt dann durch die Suppe und wird oben gesammelt. Von hier aus wird es einem Verbrennungsmotor zugeführt, der es zur Stromerzeugung verbrennen kann.
Da der Fermenter in einem völlig natürlichen Prozess betrieben wird, kann er kontinuierlich arbeiten, solange neue Biomasse hinzugefügt wird. Nach Angaben der Eigentümer könnte die Anlage, sobald sie voll funktionsfähig ist, den doppelten Strombedarf der Farm produzieren.- genug, um 1.000 Haushalte mit Strom zu versorgen.
Ein ähnlicher Prozess wird auch von einer Firma namens verwendet. Kiemenzwiebeln In Oxnard, Kalifornien. Als Hersteller von Frischzwiebelpüree werden rund 136.078 kg 300.000 Pfund Zwiebelabfälle zur Erzeugung erneuerbarer Energie verwendet.
Durch die Einspeisung dieses Zwiebelabfalls in einen anaeroben Fermenter entsteht Methangas, das dann verbrannt werden kann, um 600-Kilowatt-Brennstoffzellen anzutreiben, die genug Strom für 460 Haushalte liefern.
Ihr System erforderte Investitionen in Höhe von rund 9,5 Millionen US-Dollar und nutzte die vorhandene Technologie mit Unterstützung der University of California.
Egal, ob Sie einfach ein vorhandenes Stück Obst verkabeln oder ein anspruchsvolleres Gerät bauen, Obst hat einige echte Anwendungen, die über das reine Essen oder das Wegwerfen hinausgehen.
Der Einsatz von Technologien wie anaeroben Fermentern könnte genau das Richtige sein, um das Auffüllen von Deponien zu reduzieren und das sehr starke Treibhausgas Methan in die Atmosphäre freizusetzen. Warum sollte es verschwendet werden?