通过简单的方法，不起眼的土豆就可以被做成电池，那土豆真的能在未来成为家庭用电的来源吗？通过简单的方法，不起眼的土豆就可以被做成电池，那土豆真的能在未来成为家庭用电的来源吗？<br/><br/>新浪科技讯 北京时间11月19日消息，对于土豆，不同人可能都有各自喜欢的烹调方法，但哈伊姆·拉宾诺维茨(Haim Rabinowitch)则想得更远。在过去几年，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。他们声称，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。<br/><br/>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说：“一颗土豆就足够为一个房间的LED灯泡提供40天的电能。”这种说法看似夸张，但其实有着合理的科学依据。不过，拉宾诺维茨及其团队已经发现，真正将土豆发电应用到现实生活中远比初看起来复杂得多。<br/><br/>在拉宾诺维茨及其团队发现土豆能产生超乎寻常的电能之时，高中的物理课程上还在教授着电池工作的机理。将有机材料制成电池，你只需要两块金属，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同发生化学反应，当电子从一端流向另一端时，电能就释放了。<br/><br/>1780年，路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)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。与路易吉·伽伐尼同时代的亚历山德罗·伏打(Alexander Volta)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。<br/><br/>超级土豆<br/><br/>在高中科学课堂上，土豆常常被用来教授这些基本的原理。然而，使拉宾诺维茨感到意外的是，还没有人试过将土豆作为能量来源进行科学的研究。因此，2010年，他决定尝试一下，与他合作的是博士生亚历克斯·哥德堡(Alex Goldberg)，以及来自加州大学伯克利分校的博里斯·鲁宾斯基(Boris Rubinsky)。<br/><br/>“我们查看了20种不同的土豆，”哥德堡解释道，“而且查看了它们的内部电阻，这使我们能够了解发热时会损失多少能量。”他们发现，简单地煮上八分钟，土豆内部的有机组织就会分解，使电阻降低，电子流动更加自由，从而产生更多的电能。他们还将土豆切成了4到5片，中间夹着锌片和铜片。哥德堡说：“我们发现这能使电能输出提高到10倍，这使其出奇地经济实用，因为成本降低了。”<br/><br/>“这是种低电压能，”拉宾诺维茨说，“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。”他们的成本分析显示，一块土豆电池(一个煮过的土豆加上锌、铜电极组成)所产生的便携式电能成本为每千瓦时9美元，这比常见的1.5伏AA碱性电池或干电池便宜50倍，后者每千瓦时需要49到84美元。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6倍。<br/><br/>于是，我们就有了这样的疑问：为什么土豆电池还没有出现巨大的成功呢？<br/><br/>2010年，全世界共收获了惊人的324181889吨土豆。作为世界上最重要的非谷物粮食，土豆是131个国家中最重要的淀粉来源。土豆很便宜，易于存储，而且能保存很长时间。目前世界上有12亿人还无法享受电力带来的便利生活，一颗小小的土豆或许就是解决这一问题的答案——至少研究者是这么想的。“我们认为一些组织可能会感兴趣，”拉宾诺维茨说，“我们觉得，印度的政治家们可以在土豆上印上名字再分发出去，这些土豆电池的成本还不到1美元。”<br/><br/>然而，他们的实验已经过去了3年，为什么还没有政府、公司或其他组织认可土豆电池呢？拉宾诺维茨说：“答案很简单：他们根本就不了解。”不过，事实也许比这复杂得多。<br/><br/>首先，利用食物作为能源就是一大争议。联合国粮食和农业组织(FAO)负责自然资源的高级官员奥利维尔·杜波依斯(Olivier Dubois)说，利用粮食作为能源——如用甘蔗生产生物燃料——必须避免削减食物储备，以及与农民竞争。<br/><br/>“你首先要看到：有没有足够用来吃的土豆？然后，我们在贩卖土豆获利的时候有没有与农民发生竞争？”他解释道，“因此，如果食用的土豆够了，商用的土豆够了，还有一些土豆剩下来，那好，这个主意就可以实现。”<br/><br/>在像肯尼亚这样的国家，土豆是仅次于玉蜀黍的第二大粮食作物。今年该国的农户共收获了差不多1000万吨土豆，但有约10%到20%由于缺乏通向市场的渠道，或者较差的存储条件及其他问题而损失掉。这些没能进入市场的土豆很适合用于制成土豆电池。<br/><br/>绝佳的应用例子<br/><br/>另一个例子是，在斯里兰卡，当地能获得的土豆既少又贵。因此凯拉尼亚大学的一个团队决定利用另一种原料来进行类似实验，这种材料就是在斯里兰卡常见的芭蕉。物理学家贾亚苏里亚(KD Jayasuriya)及其同事发现，“煮”的技术同样可以用在芭蕉茎上，而最好的发电效果是在煮熟之后，再切碎这些芭蕉茎。通过这一方法，他们现在能够使一盏LED灯点亮超过500小时。贾亚苏里亚说：“我认为土豆产生的电流稍微稳定一些，但芭蕉的茎是免费的，是我们丢弃的东西。”<br/><br/>也有一些人对土豆能源的可行性有所怀疑。“实际上，土豆电池就像你在商店里买的其他常规电池一样，”美国马萨诸塞大学的德雷克·洛夫利(Derek Lovley)说，“它只是用了不同的介质而已。”从原理上说，土豆并非电能的来源，实际上这些电视来自锌的腐蚀。洛夫利说：“它是有耗损的，金属随着时间推移会被腐蚀。”这就意味着你必须在一段时间后更换锌——当然还有土豆，或者芭蕉茎。<br/><br/>当然，在许多发展中国家中锌还是很便宜的，而且贾亚苏里亚认为，这种电池比起煤油灯来更加节省成本。一根锌电极可以使用大约5个月的时间，成本相当于1升煤油，而这些煤油只能供普通的斯里兰卡家庭使用两天。另一方面，你也可以使用其他电极，如镁或铁。<br/><br/>不过，倡导土豆电池的人还需要克服另一个问题：消费者对土豆的感觉。相对于其他现代技术，如太阳能等，土豆作为能量来源看起来并不十分吸引人。One Degree Solar是一家在肯尼亚销售微型太阳能家庭系统的公司，其创立者Gaurav Manchanda说，人们购买他们的产品时，考虑的不仅仅是成本和价格。他解释道：“他们需要看到这里面的价值，不仅是产品的展示，还有性能。”而且，基本上，有些人也不想向他的邻居显摆一个土豆电池。<br/><br/>当然，我们不能否认土豆电池的构想是可行的，而且成本相当低廉，但要真正投入到现实生活中，还需要相当长一段过程。(任天)

好久没吃土豆了[em24]

不知道电量耗尽后的土豆口感是不是不一样了

你还真不浪费。。大量锌离子会不会导致中毒？<br/><br/>其实醋精也不贵。[edit]2013-11-19 23:59:40.320452[/edit]

这是科学性的好奇 不是为了果腹

生活大爆炸里都演过了，用penny提出“土豆发电解决能源问题”这个桥段，来暗示她在科学常识上的无知~~[em13]

是么 是哪集啊

具体哪一集想不起来了，就是有个以前很红、做儿童科普节目的什么xx博士，已经年纪很大了，谢尔顿把他弄家里来，表演科普节目的。<br/><br/>那一集有个别场面还挺感人的。

农业的成本本来就应该比工业低。工业产品从探矿，到开掘，采运矿石，分拣矿石，提炼所需原料，制造金属锭，重熔铸造锻压，制造零件，组装成成品一步一步进行加工，除了提高生产规模或加快生产效率，成本很难降低下来。<br/><br/>所以美国大力支持转基因玉米和大豆，准备搞生物能源。这与土豆发电比电池便宜的道理是一样的，而且农业能源是可循环和极为环保的（或许我们可以研究转电鳗基因的红线虫利用污水养殖来发电？）。<br/><br/>不过土豆发电的可控性能终究比不过常规电池，只能用在照明等对电压稳定性要求低的地方。如果要求高，加上稳压器和逆变器，成本就太高了。我自己数码相机上用的就是三洋爱乐谱电池，虽然贵，但是比国产充电电池的储存自耗，及电压稳定性实在是好太多太多了。

土豆电池不但费土豆，还费锌，还要煮，这样一看就不便宜了。

电能的储运比较贵，锌的储存虽然有一点火灾危险，但储存妥当的话，比储存电池更容易——电池不可避免有自耗。和土豆电池一样，干电池也要耗锌。而与太阳能发电结合的话，用电解还原锌，还原与发电量之比大概是4.5：1，这在一定程度上解决了太阳能难以储存的问题（土豆代替了铅蓄电池里面的酸……在工业匮乏的地区是有价值的）<br/><br/>其实土豆发电主要是面向于非洲之类的工业不发达地区，估计主要也就是拿来照明和救急用。此类发明在西方是很多的，比如利用沙子蒸发水降温的“冰箱”。不过如果土豆发电确实比电池经济，那么用土豆（玉米）发电的燃料电池应该会比工业化成品电池更经济。这才是未来我认为有价值的研究方向。