Jak vyrobit galvanický článek

Milovníci jinu a jangu a východní filosofie vědí o teorii pěti prvků, jejichž vzájemným působením vzniká celý hmotný svět. Jsou to voda, oheň, dřevo, kov a země. Málokdo ale ví, jak působením těchto prvků vyrobit galvanický článek neboli baterii. Ekologický, obnovitelný, vyloženě zelený, levný a snadno vyrobitelný zdroj elektrické energie.

Podívejte se, jak se dá vyrobit elektřina pomocí ohně, dřeva, vody, kovu a inteligence …

Když jsem vařil mýdlo fakt survivalově, všimnul jsem si, že jeden z meziproduktů, draslo chutná jako žíravina. Zapsal jsem si to do neuronů, že až budu potřebovat nějakou žíravinu, použiji draslo. Chemicky (prý) je to uhličitan draselný a nejspíš to nebude kyselina, ale zásada, něco jako louh. (Přítomný chemik se může podělit o své znalosti do komentáře.)

Napadlo mne použít draslo jako elektrolyt v baterii a vyrobit tak elektřinu. K tomu budu potřebovat dřevo, které ohněm spálím na popel, smíchám s vodou, nějaké kovy na elektrody a kousek drátu. A pak ještě něco, čím vyzkouším, jestli baterie funguje. Použiji svítivou diodu LED.

Galvanický článek má dvě elektrody, které jsou ponořené do elektrolytu. Výsledkem chemické reakce je, že se jedna elektroda nabije kladně a druhá záporně a pokud na elektrody připojíme nějaký spotřebič (žárovka, LED dioda), tak obvodem prochází proud.

Elektrolyt (draslo) jsem vyrobil tak, že jsem smíchal dřevěný popel s vodou objemově v poměru cca 1:1 a přefiltroval.

Nejlepší pro smíchání je kelímek od jogurtu z lesních plodů. Předpokládám, že když to nechám chvíli odstát, tak se draslo lépe rozpustí ve vodě. Poté směs přefiltruji přes kus látky uvázaný kolem hrdla sklenice. A mám elektrolyt.

Následovala vědecká část pokusu. Potřeboval jsem vyzkoušet, které kovy je nejlepší použít jako elektrody. Vyzkoušel jsem měď, chemická značka Cu (svorka z rozvaděče), železo Fe (kus plechu), zinek Zn (závaží z kola auta), olovo Pb (rybářské olůvko), hliník Al (dvířka ze staré diskety). Měřil jsem, jaké napětí se objeví mezi ponořenými elektrodami z každých dvou materiálů. Největší napětí dával hliník proti mědi, zinku a olovu. Protože v zinko-uhlíkových bateriích se používají jako elektrody zinek a uhlík, vyzkoušel jsem ještě uhlík z ohořelého dřeva. Byl to dobrý nápad. Uhlík s hliníkem dával napětí 1.5 V.

Chvíli jsem chodil po domě a přemýšlel, jak baterii vyrobím. Nejraději bych použil dvě hliníkové plechovky od nápojů, ale doma jsem měl jenom jednu, kterou jsem před několika dny našel pohozenou u chodníku. Spotřebitelé nevědí, co odhazují za poklady a výrobci nápojů nevědí, jak ještě víc plýtvat hliníkem. Našel jsem umělohmotné krabičky od filmů. Zde je všechno, co jsem potřeboval:

Hliníkovou elektrodu jsem vyrobil z potravinářské fólie, zvané v Čechách alobal, kterou jsem namotal na trubku, která má podobný vnější průměr jako je vnitřní průměr krabičky od filmu. Elektrodu jsem vložil do krabičky od filmu a okraj alobalu jsem přehnul ven přes okraj.

Druhou elektrodu jsem udělal z uhlíku z ohořelého dřeva, ke kterému jsem přivázal drátek a obalil uhlík toaletním papírem, který bude sloužit jako izolace, aby se elektrody nedotkly.

Zabalenou uhlíkovou elektrodu jsem vsunul do hliníkové elektrody a zalil připraveným elektrolytem.

Druhý přívodní drátek jsem zaháknul za okraj hliníkové elektrody a krabičku zavřel víčkem. Baterie dává napětí cca 1.5V Protože to je dost málo na rozsvícení LED diody, použil jsem dvě baterie. Spojil jsem je do série (uhlíkovou elektrodu jedné baterie na hliníkovou elektrodu druhé), připojil jsem diodu a … ono to svítí!

Pokud vám to nesvítí, prohoďte nožičky diody.

Na LED diodě je napětí 2.68V a protéká jí proud 0.47mA. Vynásobením mohu vypočítat výkon 1.26mW. Nakrátko moje baterie dává proud cca 10mA. Pokud bych potřeboval větší proud, musel bych vyrobit baterii s větší plochou elektrod nebo zapojit víc baterií paralelně. Pokud bych potřeboval větší napětí, spojil bych víc baterií do série.

Jdu do sklepa …

Je to úžasné, že takhle na koleně se dá vyrobit fungující baterie z dřevěného popelu, vody, ohořelého dřeva a běžného kovu jako je železo nebo hliník.

Hliníková plechovka od nápoje vydrží v přírodě desítky let, stejně jako kus pozinkovaného plechu z okapu. Kdo hledá, najde.

Pokud bych potřeboval baterii pro přežití, vyrobil bych baterii, která se dá snadno vypláchnout a naplnit čerstvým elektrolytem. Předpokládám, že časem se elektrody rozpustí a budou tenčí.

Baterii jsem oživil cca v 11:30 a v 18:30 LED svítí už jenom symbolicky, baterie z posledních sil dává 2.45V a 0.009mA. Za několik dnů byla hliníková elektroda částečně rozpuštěná a děravá.

Sedm hodin svícení na první pokus, to je úspěch … :-)