Źródła:

(1) Eksperyment NA61/SHINE, czyli jak polscy naukowcy podbijają międzynarodowy projekt Biogazownia rolnicza - korzyści, opłacalność i ułatwienia. https://i-rolnik.pl/vademecum/biogazownia_rolnicza_korzysci_oplacalnosc_ulatwienia/. (2) BIOGAZ - Obróbka ziemniaków (produkcja skrobi) - Agroenergetyka.pl. http://agroenergetyka.pl/?a=article&id=505. (3) Energia z ziemniaka - YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=myGzesQ6Gok. (4) Kalkulator biogazowni - Biowatt S.A. https://biowatt.pl/kalkulator/. (5) Prąd z ziemniaków na poważnie – badania.net. https://bing.com/search?q=ziemniak+energia+elektryczna. (6) Ziemniak - jak zrobić z niego lampkę? - Krok do Zdrowia. https://krokdozdrowia.com/ziemniak-zrobic-niego-lampke/. (7) Prąd z ziemniaków na poważnie – badania.net. https://www.badania.net/prad-z-ziemniakow-na-powaznie/. (8) Jak zrobić prąd z ziemniaka? Eksperyment dla dzieci | Wikikids. https://wikikids.pl/jak-zrobic-prad-z-ziemniaka-eksperyment-dla-dzieci

Eksperymenty badawcze

Jednym z najważniejszych projektów badawczych jest eksperyment NA61/SHINE, realizowany przez naukowców z Politechniki Warszawskiej we współpracy z CERN – największym na świecie ośrodkiem badawczym fizyki jądrowej. Celem tego eksperymentu jest zrozumienie natury plazmy kwarkowo-gluonowej, stanu materii obecnego w początkowej fazie istnienia wszechświata.

Plazma kwarkowo-gluonowa powstaje przy bardzo wysokim ciśnieniu lub bardzo wysokiej temperaturze. W jej obrębie kwarki i gluony, najbardziej podstawowe budulce materii, poruszają się swobodnie (w normalnych warunkach występują tylko w stanie związanym). Warunki do produkcji plazmy osiągane są przy zderzeniach ciężkich jonów w laboratorium CERN.

Źródło Energii

Jak ziemniak może pomóc w badaniach nad plazmą kwarkowo-gluonową? Odpowiedź tkwi w elektrochemii. Wykorzystując ogniwo galwaniczne, badacze łączą ziemniaki jako elektrody z elektrolitem. Kiedy zachodzą reakcje między elektrodą a elektrolitem, produkowany jest prąd elektryczny. To właśnie ziemniak, dzięki swoim właściwościom chemicznym, może dostarczyć energii elektrycznej.

Biogazownie/Bioenergia elektryczna

Oprócz samego miąższu, skórę ziemniaka również można wykorzystać w procesie pozyskiwania energii. W biogazowniach, gdzie materia organiczna (biomasa) jest poddawana fermentacji beztlenowej, skóra ziemniaka może stanowić cenny substrat. W wyniku tego procesu powstaje biogaz, głównie w postaci metanu, który może być używany do produkcji energii elektrycznej i cieplnej. Dodatkowo, biogaz może być wprowadzany do sieci gazowniczej jako uzupełnienie gazu ziemnego.

Wyniki i Perspektywy

Badania nad energią z ziemniaka i jego skóry trwają. Choć surowy ziemniak nie jest źródłem energii na skalę przemysłową, eksperymenty domowe pokazują, że jest to możliwe. Warto zauważyć, że koszty produkcji prądu z ziemniaków są znacznie niższe niż z tradycyjnych baterii AA.

Energia elektryczna

W laboratoriach na całym świecie. W Polsce, badacze skupieni wokół rodzinnej fundacji WEWNĄTRZ KSIĘŻYCA prowadzą eksperymenty badawcze nad wykorzystaniem również polskiego ziemniaka jako źródła energii elektrycznej. To zadziwiające, jak nasze prozaiczne warzywo może stać się częścią krajowej energetyki.

Czy gazy występujące na słońcu można odtworzyć na Ziemii? #fuzjatermojądrowa
Gazy występujące na Słońcu to głównie wodór i hel, które pod wpływem ogromnego ciśnienia i temperatury ulegają reakcjom termojądrowym (1). Na Ziemi nie ma takich warunków, dlatego nie można odtworzyć tych gazów w naturalny sposób. Jednak naukowcy próbują stworzyć sztuczne reaktory fuzyjne, które naśladowałyby procesy zachodzące na Słońcu i wytwarzałyby energię z połączenia atomów wodoru. To bardzo trudne zadanie, ponieważ wymaga bardzo wysokiej temperatury, ciśnienia i pola magnetycznego, a także stabilności i bezpieczeństwa reakcji.

Dotychczas nie udało się osiągnąć zysku energetycznego z takiej reakcji, ale trwają intensywne badania i eksperymenty w tej dziedzinie. Jeśli uda się je zrealizować, to reaktory fuzyjne mogłyby być źródłem czystej, odnawialnej i niemal nieograniczonej energii dla ludzkości (2). Na Słońcu występują głównie dwa gazy: wodór i hel. Według masy, wodór stanowi 73,46%, a hel 24,85% składu fotosfery Słońca. Pozostałe gazy, takie jak tlen, węgiel, żelazo, neon, azot, krzem, magnez i siarka, mają znacznie mniejsze udziały.
W jądrze Słońca zachodzi reakcja termojądrowa, w której cztery atomy wodoru łączą się w jeden atom helu, uwalniając ogromną ilość energii.

Elektrocyty Węgorz elektryczny może wygenerować impulsy elektryczne o różnym natężeniu, w zależności od celu i sytuacji. Według badań, węgorz elektryczny może wygenerować dwa rodzaje impulsów: niskonapięciowe i wysokonapięciowe1. Niskonapięciowe impulsy są używane do nawigacji, komunikacji i poszukiwania pokarmu. Mają one napięcie od 1 do 10 woltów i częstotliwość od 1 do 50 Hz. Wysokonapięciowe impulsy są używane do obrony i ataku. Mają one napięcie od 300 do 860 woltów i częstotliwość od 300 do 1200 Hz.

Węgorz elektryczny może wygenerować impulsy elektryczne w seriach lub pojedynczo. Seria impulsów składa się z wielu pojedynczych impulsów, które występują w krótkich odstępach czasu. Seria impulsów może trwać od kilku milisekund do kilku sekund. Pojedynczy impuls trwa zwykle około 2 milisekund2. Węgorz elektryczny może wygenerować do 400 impulsów na sekundę w serii wysokonapięciowej i do 25 impulsów na sekundę w serii niskonapięciowej.

Węgorz elektryczny nie ma ograniczenia co do liczby impulsów, które może wygenerować pod rząd, ale musi zachować odpowiednią przerwę między seriami impulsów, aby uniknąć przegrzania się lub uszkodzenia swoich narządów. Przerwa między seriami impulsów zależy od wielu czynników, takich jak temperatura wody, stan zdrowia, poziom stresu i dostępność tlenu. Niektóre źródła podają, że węgorz elektryczny potrzebuje około 10 minut przerwy między seriami wysokonapięciowymi i około 1 minuty przerwy między seriami niskonapięciowymi3 . Jednak te wartości mogą się różnić w zależności od indywidualnych cech węgorza elektrycznego. Węgorz elektryczny generuje prąd przy pomocy specjalnych komórek nazywanych elektrocytami. Elektrocyty są podobne do mięśni, ale zamiast kurczenia się, zmieniają swój ładunek elektryczny. Kiedy węgorz elektryczny chce wytworzyć prąd, wysyła sygnał z mózgu do elektrocytów, które łączą się w szereg, tworząc napięcie. W zależności od tego, jak wiele elektrocytów jest aktywowanych, węgorz elektryczny może wytwarzać niskie lub wysokie napięcie.

Elektrocyty to specjalne komórki, które potrafią wytwarzać napięcie elektryczne. Niektóre ryby, takie jak sum elektryczny czy skat elektryczny, używają elektrocytów do obrony lub polowania. Elektrocyty przypominają komórki mięśniowe i nerwowe, ale mają zmodyfikowaną błonę komórkową, która pozwala im gromadzić ładunki elektryczne. Elektrocyty ułożone są w stosy, które działają jak baterie. Im więcej elektrocytów ma ryba, tym większe napięcie może wytworzyć. Niektóre ryby mogą generować nawet kilkaset voltów.

Napisał: Leszek Chasikowski