Par Joanie Reeder | Mis à jour le 30 août 2022
L’expérience classique sur les piles à pommes de terre est plus qu’une astuce en classe :c’est une démonstration pratique de la façon dont les cellules électrochimiques génèrent de l’électricité. Une pomme de terre contient les ingrédients clés qui lui permettent d'agir comme un électrolyte naturel et, lorsqu'elle est associée à deux métaux différents, elle peut alimenter de petits appareils tels que des LED ou des horloges numériques.
Les pommes de terre sont naturellement riches en chlorure de potassium et autres sels. Lorsqu’ils sont dissous dans l’humidité interne, ces sels se divisent en ions positifs et négatifs. Ces ions mobiles transportent une charge à l'intérieur de la pomme de terre, formant le courant électrique nécessaire pour alimenter un circuit.
L'eau est le solvant qui transporte les ions. Alors que la pomme de terre contient déjà de l’eau, la tremper dans une solution saline diluée pendant la nuit augmente la concentration en ions et améliore la conductivité. L’eau pure ne conduit pas l’électricité, mais l’eau contenue dans une pomme de terre n’est jamais pure; il contient des minéraux dissous qui agissent comme des électrolytes supplémentaires.
Chaque cellule de pomme de terre contient un mélange d'eau, de sels et d'acides organiques. La légère acidité du tissu, généralement pH 5 à 6, facilite encore le transport des ions. Ensemble, la matrice cellulaire et les électrolytes dissous créent un milieu conducteur sans avoir besoin de solvants externes.
À elle seule, une pomme de terre ne peut pas alimenter un appareil électronique. La clé consiste à insérer deux électrodes – généralement une pièce de monnaie en cuivre et un clou en zinc – dans la pomme de terre. Les métaux réagissent électrochimiquement avec l'électrolyte interne, générant une faible tension (environ 0,7 V) capable de piloter des circuits à faible consommation. La pomme de terre agit comme un tampon qui maintient les électrodes en contact avec la solution ionique.