Наши акции



Детки и планшетики (22) Выбираем шампунь (61) Снег на улице (17) интернет-покупки (91)



Главная » Детские исследовательские проекты » Eстествознание

Научно-исследовательский проект "Зелёное" электричество"
Скачать (12.34Mb) 15.02.2016, 20:17
Автор: Малюгин Михаил, ученик 3 "А" класс МАОУ СОШ № 5 г. Тюмень
Литасова Марина Алексеевна

Научно-исследовательский проект
"Зелёное"  электричество"

С каждым годом человечеству требуется все больше энергетических и природных ресурсов. Только за последние сорок лет мировое потребление топливно-энергетических ресурсов увеличилось в 3 раза. Так как большинство стран не обладают ими в необходимом количестве, то их приходится импортировать из других регионов. В свою очередь это вызывает рост цен на данный вид товара. В связи с этим многие государства вынуждены решать проблемы энергосбережения.
Поскольку на нашей планете стремительно иссякают топливные ресурсы, и изучению альтернативных источников энергии в наше время придается огромное значение, считаю свое исследование Моя работа посвящена необычным источникам энергии.
В интернете я прочитал о том, что индийские ученые работают над созданием необычных батареек для несложной бытовой техники с низким потреблением энергии. Внутри этих батареек должна быть паста из переработанных бананов и апельсиновых корок. Одновременное действие четырех таких батареек позволяет запустить стенные часы, а для ручных часов хватит одной такой батарейки.
Еще я узнал, что компания SONY на научном конгрессе в США представила батарейку, работающую на фруктовом соке. Если «заправить» такую батарейку 8 мл сока, то она сможет проработать в течение одного часа. Применяться новинка может в плеерах, мобильных телефонах.        
Неоспоримым достоинством необычной батареи является то, что она очень дешевая. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой «картофельным» аккумулятором, в 50 раз ниже, чем, к примеру, у аккумуляторов Energizer E91.        
Можно также добавить, что свет, получаемый с помощью этих аккумуляторов, обходится, в 5 раз дешевле, чем при использовании керосиновых ламп, популярных в развивающихся регионах. К тому же картофель является одним самых распространенных овощей — его выращивают в 130 странах мира.
Я задумался над вопросом, зачем люди тратят время на создание «фруктовых, овощных» источников питания, ведь уже создано большое разнообразие  батареек, аккумуляторов и других элементов питания. Ответ показался мне очевидным. Мы очень часто покупаем элементы питания для игрушек, часов, фонариков, телефонов. На это тратятся денежные средства. Кроме того, в процессе использования и утилизации элементов питания наносится огромный вред экологии нашей планеты. Возможно, что можно заменить дорогие гальванические элементы самодельными фруктовыми и овощными батарейками, тогда будет экономия и безопасность. Энергия «зеленых» аккумуляторов может в корне изменить жизнь 1,6 млрд. жителей развивающихся стран, не имеющих в настоящее время доступа к электроэнергии.
Если верить данной информации, то если в моем доме отключат электричество, я смогу некоторое время освещать его при помощи лимонов или картофеля, а также пользоваться маломощными бытовыми приборами.
Я решил проверить лично, возможно такое или нет.
В данном проекте мною была исследована возможность получения источников питания из фруктов и овощей.

Предварительно была выдвинута гипотеза: электрический ток можно получить из доступных природных растительных продуктов, в частности, из овощей и фруктов.

В связи с этим была поставлена цель: исследовать возможность  получения электрического тока из овощей и фруктов.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Изучить историю появления и основы устройства обычной батарейки.
Изучить теоретические основы и принципы получения электрической энергии из природных органических материалов..
Практическая сборка элемента питания из различных овощей и фруктов.
Исследовать зависимость мощности собранных устройств от различных факторов  и возможность улучшения её значения.
Выяснить возможности практического применения «зеленого» электричества. 
 
История появления источника электрического тока
Первый источник электрического тока был изобретен случайно в конце 17 века итальянским ученым Луиджи Гальвани (на самом деле целью опытов Гальвани был не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия). Явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки.
Опыты  Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого – Алессандро Вольта, который 200 лет назад  сформулировал главную идею изобретения. Причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов. Для подтверждения своей теории Вольта  создал нехитрое устройство из двух пластин металла (цинк и медь) и кожаной прокладки между ними, пропитанной лимонным соком. Алессандро Вольта выявил, что между пластинами возникает напряжение. Именем этого ученого назвали единицу измерения напряжения, а его фруктовый источник энергии стал прародителем всех нынешних батареек, которые  в честь Луиджи Гальвани называют теперь гальваническими элементами.
Когда цинк контактирует с лимонной кислотой, начинаются две химические реакции. Одна реакция – окисление: кислота начинает забирать атомы цинка с поверхности пластинки. Два электрона уходят с каждого атома цинка, придавая атому положительный заряд. Заряженные атомы цинка, их называют  – ионы, остаются в кислоте. Другая реакция – восстановление, в ней задействованы положительно заряженные атомы водорода – ионы водорода в лимонной кислоте около пластинки цинка. Ионы принимают электроны, высвобождаемые в ходе окислительной реакции с образованием водорода, который можно увидеть в виде пузырьков около пластинки цинка. Ионы водорода называют окислителями, потому что они отнимают электроны цинка. Обе реакции продолжаются до тех пор, пока цинковая пластинка находится в кислоте, и на нем остается цинк. Реакция не зависит от присутствия меди или другого вещества. Важно понять, что электроны испускаемые цинком принимаются ионами водорода, которые содержатся в кислоте. Медь – тоже окислитель. В действительности, она даже больший окислитель, чем ионы водорода в лимонной кислоте. То есть медь может притягивать многие свободные электроны, испускаемые цинком. Но процесс не происходит до тех пор, пока между медной и цинковой пластинками нет связи. Когда между пластинками устанавливается связь (провод), то медь притягивает электроны из цинка и возвращает их через провод (цепь). Движение электронов по цепи – электрический ток. Именно на таком принципе и делаются большинство батареек (гальванических элементов), которыми мы пользуемся. Разница заключается в том, что в различных видах производимых батареек, отличие только в используемых веществах и материалах.
В настоящее время существует множество различных типов гальванических элементов, к примеру: марганцево - цинковый, марганцево - оловянный, марганцево - магниевый, свинцово - цинковый, свинцово - кадмиевый, свинцово - хлорный, хром - цинковый и т.д. Кроме внутреннего состава, батарейки также отличаются размером и, следовательно, ёмкостью заряда.

Теоретические основы получения «зеленого» электричества
Итак, выяснив принцип работы обычного источника питания, я прихожу к выводу, что необходимым условием его работы является присутствие  ионов водорода в овощном и фруктовом растворе. Практически все фрукты и овощи состоят из внешней оболочки - кожуры и внутренней, которая содержит сок (раствор, кислоту). Я узнал из интернета, что мерой активности ионов водорода в растворе является его кислотность. Значит, на электрические характеристики создаваемых мною батареек влияет кислотность овощей и фруктов. Поэтому я исследовал зависимость силы тока, даваемой моими источниками от кислотности продукта, а также от их количества.
Приборы, потребляющие небольшое количество электрической энергии, работают за счёт химической реакции, возникающей на медном и цинковом электродах, погружённых в картофель (помидор, солёную воду, апельсин, лимон и тому подобное), превращаясь, по факту, в гальваническую батарею.
Для реализации целей своего исследования мне необходимо составить схему сборки источника тока, которая включает в себя наличие основных элементов: цинка, меди, соединительных проводов, а также бытовых приборов с низким потреблением электричества.
 Из схемы, изображенной на рис. 1, видно, что необходимо взять два плода овощей или фруктов, в каждый из них поместить медные и цинковые пластины - электроды, соединить медный и цинковый электроды соединительными проводами, а два других электрода соединить с прибором, лампой, иным потребителем энергии.
После успешного проведения первого эксперимента, попытаюсь, с целью решения задач исследования, собрать цепь из большего количества овощей, а также в их сочетании. Попытаюсь установить зависимость количества и качества различных продуктов на мощность произведенного электричества.

 



Категория: Eстествознание | Добавил: Весна
проект, электричество, Научно-исследовательский
Просмотров: 735 | Загрузок: 75 | Комментарии: 6| | Рейтинг: 5.0/3 |

0

Всего комментариев: 6
6 Aleks   (15.05.2016 17:06)
стыдоба - это реферат восьмиклассника, опубликованный несколько лет назад и лежит в свободном доступе для скачивания

5 Иван Сергеевич   (10.04.2016 16:36)
Мальчик готов быть студентом индустриального университета. Очень ждем взросления с таким мышлением!!!

4 Александр Александрович   (13.03.2016 03:07)
Очень интересная работа. И что самое главное - перспективное направление

3 Юлия   (12.03.2016 21:43)
Работа супер

2 Вера Степановна (verihella)   (04.03.2016 15:40)
Такие исследования мальчишки любят проводить. Материалы использованы разные. Только результаты необходимо оформить в виде сравнительных материалов: таблиц, схем или других.

1 Александр   (20.02.2016 10:48)
Очень перспективная работа

Имя *:
Email *:
Код *:


Группа: Гости
Вход
  
Регистрация
  



Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Детский лагерь Орленок - dol-orlenok.ru


Почему процедура лазерной шлифовки пользуется популярностью у женщин во всем мире?
Подарите ребенку здоровье!
Как выбрать хороший подарок ребенку и сэкономить на покупках – советы для родителей
Как правильно выбрать детскую кроватку

На сайте всего: 95
Гостей: 95
Пользователей: 0






© Детский развивающий портал "ПочемуЧка" 2008-2016
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-54566 от 21.06.2013г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций.

Все права на материалы сайта охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе законом РФ «Об авторском праве и смежных правах». Любое использование материалов с сайта запрещено без письменного разрешения администрации сайта.
Реклама на сайте
О нас
Ваши отзывы
Обратная связь
Партнеры
Полезные сайты

Создать сайт

"ПочемуЧка" в социальных сетях"
"Почемучка" в ОдноклассникахВ "Одноклассниках"
 
"ПочемуЧка" ВКонтактеВКонтакте
 
"ПочемуЧка" в ФейсбукВ Facebook
 
"ПочемуЧка" в Живом ЖурналеВ "Живом журнале"
 
ПочемуЧка в ТвиттереВ Твиттере
Наши партнеры:
КОНКУРСЫ!!!
Конкурсы "Мастерилкино"
Конкурсы "Любознайка"
Самарский школьный портал
Самарские школьники



Рейтинг@Mail.ru Самарский школьный портал