A villamos energia tárolása

Akkumulátor

A megújuló és nem megújuló energiaforrásokból származó energiák tetemes részét alakítjuk villamos energiává. Ennek számtalan praktikus oka van. Gyakran szükség van azonban a villamos energia tárolására. Az áramot edényekbe összegyűjteni nem lehet, (bár a leideni palack, vagy kondenzátor rövid ideig képes tarolni kevés töltést) de kémiai energia formájában tárolhatjuk, amit aztán visszaalakíthatunk villamos energiává.

Szükséges eszközök

• 2 db. szénrúd (használt zsebtelepből kiszerelhető)
• 1 db. lapos zsebtelep (4,5 V)
• 1 db. műanyag pohár (kávés pohár)
• 1 db. zsebizzó
• vezetékek
• rézszulfát
• víz

A kísérlet menete

A pohárban készítsünk kb. 20 –25%-os rézszulfát oldatot. A két szénrudat a folyadékba mártva, hozzunk létre zárt vezetőkört egy izzó és vezetékek segítségével. Természetesen az izzó nem világit. Iktassunk be a vezetőkörbe egy zsebtelepet, az izzó világítani fog. Néhány perc várakozás után azt tapasztaljuk, hogy az egyik szénrúd vöröses elszíneződést kap. Miután a szénrúd jól láthatóan elszíneződik, szakítsuk meg az áramkört. A telepet kiiktatva zárjuk újra a vezetőkört. Azt tapasztaljuk, hogy az izzó bizonyos ideig világit. A körben tehát feszültségforrás van. Nem nehéz kideríteni, hogy a folyadék alakult feszültség-forrássá.

Magyarázat

A savas folyadékba mártott azonos anyagú elektródák között, nem jön létre feszültség. Az elektromos áram hatására a két elektróda különneművé vált. Így ez az összeállítás már galvánelemként működik (másodlagos galvánelemnek is nevezik), mindaddig, míg a szénrúdról a réz vissza nem kerül a folyadékba.

A folyamat első részében az elektromos energia, olyan kémiai folyamatot vált ki, ami energia befektetéssel jár. A második részben a lezajló kémiai átalakulás energia felszabadulással jár, ami elektromos energiaként jelenik meg. Az energia átalakulási folyamat veszteséggel jár, de jó elektródák választásával a hatásfok növelhető. Ilyen módon számtalan berendezés hozható létre, amelyeket összefoglaló néven akkumulátoroknak nevezünk.

Szükséges óvintézkedések

A rézszulfát (rézgálic), mérgező vegyület, de kicsi odafigyeléssel, minden veszély elkerülhető. A két szén rudat érdemes egy műanyag vagy falapon készített furaton áttolni, így egyszerűen a pohárra rátehető, vagy onnan levehető.