Par Amanda Gronot, mis à jour le 30 août 2022

Même si une pomme de terre ne peut pas remplacer l’alimentation électrique d’un ordinateur, elle peut alimenter une petite LED ou une horloge numérique. Certains fruits et légumes (pommes de terre, citrons, tomates) contiennent des électrolytes acides qui facilitent le flux d'électrons lorsque deux métaux différents sont insérés.

Créer une batterie de pommes de terre simple

Rassemblez les éléments suivants :

• Une pomme de terre de n'importe quelle taille ou variété
• Un fil de cuivre ou une pièce de monnaie (cuivrée)
• Un clou galvanisé au zinc (ou tout autre métal à base de zinc)
• Deux fils isolés
• Un appareil à faible consommation tel qu'une LED ou une horloge numérique
• Un multimètre pour mesurer la tension et le courant

Insérez le sou et le clou l'un de l'autre à environ un pouce l'un de l'autre, en vous assurant qu'ils atteignent près du centre de la pomme de terre mais ne se touchent pas. Enroulez un fil autour du clou en zinc et l'autre autour de l'objet en cuivre. Connectez chaque fil à un fil multimètre pour surveiller la tension et le courant. Enfin, reliez les fils aux fils de l’appareil. Si l'appareil ne s'allume pas, inversez les connexions.

Augmenter la production avec une série de pommes de terre

Une seule pile de pommes de terre ne produit que quelques centaines de millivolts, ce qui est insuffisant pour les ampoules standards. Pour augmenter la puissance, connectez plusieurs cellules de pomme de terre en série :chaque cellule ajoute sa tension tandis que le courant reste le même. Insérez les pommes de terre nouvelles dans la chaîne, en mesurant la tension et le courant après chaque ajout. Observez comment la tension augmente mais la puissance globale reste modeste, illustrant les limites des batteries biologiques.

Expérimenter avec différents matériaux d'électrodes

La chimie à l’intérieur de la pomme de terre dépend des métaux des électrodes. Testez les configurations suivantes :

• Même métal sur les deux électrodes (par exemple, deux morceaux de cuivre)
• Paires telles que zinc-cuivre, zinc-nickel, fer-cuivre, aluminium-cuivre, laiton-cuivre, etc.
• Électrodes alternatives telles que des trombones, du papier d'aluminium ou des boutons en laiton

Variez également le type de pomme de terre, la taille et le type de fil de connexion pour voir quelle combinaison maximise le flux d'électrons.

Comparaison avec d'autres piles alimentaires

Les pommes de terre ne sont pas la seule source comestible d’électrolytes. Les agrumes contiennent de l'acide citrique, tandis que les tomates et les pommes fournissent des acides organiques. Construisez des batteries à partir de citrons, de tomates, d'oranges, de pommes, de pastèques ou même de tranches de pain, et comparez la tension et le courant qui en résultent. Prédisez quel aliment produira le plus grand rendement et expliquez vos résultats en fonction des réactions chimiques impliquées.

Ces expériences présentent l'électrochimie de base, renforcent le raisonnement scientifique et démontrent comment les matériaux du quotidien peuvent produire de l'électricité.