https://ekolist.cz/cz/publicistika/priroda/elektricti-uhori-cesta-k-nove-baterii-a-omyl-alessandra-volty
zprávy o přírodě, životním prostředí a ekologii
Přihlášení

Električtí úhoři, cesta k nové baterii a omyl Alessandra Volty

19.5.2022 05:36 | PRAHA (Ekolist.cz)
Parejnoci jsou schopni v jednom mohutném výboji generovat 8-200 voltů, a paúhoři okolo 600 V. Proto, aby výbojem „zklidnily“ svou kořist před tím, než na ni zaútočí.
Parejnoci jsou schopni v jednom mohutném výboji generovat 8-200 voltů, a paúhoři okolo 600 V. Proto, aby výbojem „zklidnily“ svou kořist před tím, než na ni zaútočí.
Třecí elektřina, elektrický článek, zdokonalení kondenzátoru. Alessandro Volta byl na svou dobu nepochybně velký podivín, ale za zmíněné vynálezy mu vděčíme dodnes. S principy, které odhalil, popsal a rozpracoval, totiž stále pracujeme. A rádi bychom je posunuli na novou úroveň. Pro úplnost nutno dodat, že tento velký vynálezce hledal pro své fascinující objevy inspiraci v neméně fascinující přírodě. U elektrických ryb, parejnoků a paúhořů elektrických.
 

V kádích u jeho laboratoří na univerzitě v Pavii to často až nebezpečně jiskřilo. Tělesné orgány rozpitvaných živočichů Volta vedly k poznání, jak zhruba asi ryby dokáží generovat elektřinu. Nyní už víme, že jeho prvotní poznání bylo mylné, ale tehdy to vůbec nevadilo. Protože jeho idea „umělé baterie“ se ukázala být funkční a užitečná.

Přišel totiž s tím, že fyzikálním spojením dvou různých materiálů, obvykle kovů, vzniká chemická reakce, jejímž výsledkem je tok elektronů z jednoho materiálu do druhého. A tento proud elektronů představuje přenosnou energii, kterou lze využít k výrobě elektřiny. Pracovat například se zinkem a mědí v rámci takto sestavené baterie elektrického článku bylo o dost méně náročné, než vysilujícím způsobem třít ebonitovou tyč liščím ohonem (nebo hedvábí o sklo) a tím získávat statickou elektřinu.

Vývoj se pochopitelně nezastavil, princip nicméně zůstal zachován. Ten stojí na tom, že dáme dohromady dva různé (často kovové) materiály, vyvoláme elektrochemickou reakci, a pak si užíváme vzniklých elektronů, které zachytíme.

Od umělé baterii k živé

V čem se Alessandro Volta spletl? Svalové orgány elektrických ryb, které mu na řezu připomínaly vrstvené ruličky mincí (a mocně jej inspirovaly k vrstvení a střídání nastříhaných plíšků různých kovů ve slaném prostředí, tedy k vynálezu umělé baterie), totiž fungují jinak.

Většinou tak, že specializované buňky v elektrickém orgánu konkrétního druhu ryby přečerpávají ionty přes polopropustnou membránovou bariéru, a tím vytvářejí rozdíl elektrického náboje mezi vnitřní a vnější stranou membrány. Když se mikroskopické otvůrky v membráně otevřou, rychlý tok iontů z jedné strany membrány na druhou vytváří elektrický proud. Parejnoci jsou takto schopni v jednom mohutném výboji generovat 8-200 voltů, a paúhoři okolo 600 V.

Proč to vlastně ryby dělají? Nejčastěji proto, aby výbojem „zklidnily“ svou kořist před tím, než na ni zaútočí. Nejsou schopni ji výbojem zabít, ale dokáží ji velmi efektivně omráčit. To proto, že výboj má velmi vysoké napětí, ale velmi nízký proud. Malé ampéry, tedy spíše miliampéry.

Tento sofistikovaný mechanismus výroby elektřiny nyní „inspiruje“ následovníky Alessandra Volty, současné badatele a objevitele. Ve Švýcarsku a USA se už pátým rokem pracuje na baterii, která by dokázala paúhoře napodobit.

Technicky jde o vrstvení tisíců elektrocytních buněk čtyř typů, oddělených izolační vrstvou, kterým biochemická reakce dodá impuls k přepumpování iontů sodíku a potažmo chloru. Zatím to funguje doslova jen na papíře, protože ten slouží jako podklad pro vrstevnatou strukturu elektrocytů, vytvořených s mikroskopických kapiček gelů.

Některé kapičky obsahují ionty sodíku a chlóru, zatímco jiné obsahují čistou vodu. Třetí typ kapek vede ionty sodíku, ale ne ionty chloru, zatímco čtvrtý typ vede ionty chloru, ale ne sodíku. A pokud toto mikroskopické origami, skládačku z papíru, správně složíte nebo rozložíte, dojde i ke kontaktu jednotlivých kapiček, a tím výměně elektronů, potažmo tedy elektřiny.

K čemu je nám to teď dobré?

V mikro a nano měřítcích k tomu, abychom byli schopni „pohánět“ nejrůznější implantáty v lidském těle. Například umělé srdce.

V měřítcích náležitě větších se tu ale otevírají zásadní možnosti, jak proměnit stávající tvář energetiky. Která nepotřebuje zdroje z fosilních paliv k tomu, aby dobyly „ekologickou“ baterii. Model zaužívaný parejnoky a paúhoři by byl schopen generovat mobilní energii sám o sobě.

Elektrické ryby před dvěma staletími posloužily jako vynikající zdroj inspirace k objevu, z něhož těžíme dodnes. A zdá se, že ještě neřekly poslední slovo.


reklama

 
foto - Dohnal Radomír
Radomír Dohnal
Autor je spolupracovníkem Ekolistu.cz.

Online diskuse

Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk
Všechny komentáře (6)
Do diskuze se můžete zapojit po přihlášení

Zapomněli jste heslo? Změňte si je.
Přihlásit se mohou jen ti, kteří se již zaregistrovali.

Miroslav Vinkler

Miroslav Vinkler

19.5.2022 06:39
Můžeme místo kaprů začít chovat v rybnících tyto skvělé generátory elektřiny a zásobovat český venkov "neuvěřitelně levnou a dostupnou energií" jak svého času horoval německý ministr ŽP pro OZE.

Takový nápad je dostatečně blbý, což je téměř jistota, že by obdržel dotaci z EU.
Odpovědět
ss

smějící se bestie

19.5.2022 06:45 Reaguje na Miroslav Vinkler
1*
Odpovědět
PP

Petr Pekařík

19.5.2022 08:02 Reaguje na Miroslav Vinkler
Musíte začít výzkumem. Já bych to na prvních tak 10 let viděl cca 20 mega ročně pro každého pracanta.
Někdy se prý výzkum i nepodaří :-)... EU to nějak vysvětlíme.
Odpovědět
pp

pavel peregrin

20.5.2022 06:53
Zajímavý článek. Před časem dávali dokument, kde měřením zjistili, že paúhoři, zvláště velké kusy, jsou schopni generovat výboje i přes 900 V a možná i podstatně víc. Jako příklad z přírody pro využití v technologiích určitě. Prosím p. Dohnala, aby opravil "dobyly ekologickou baterii".
Odpovědět

vladimír šmídl

23.5.2022 13:38
Prosím vás, a mohou také elektrotechnologičtí paúhoři generovat střídavý proud?
Odpovědět

Jirka Černý

24.5.2022 19:34
Čas mého ebonitového alternátoru s rotorem z liščích ohonů se po mnoha letech výsměchu a ústrků blíží.
Odpovědět
 
reklama


Blíž přírodě

Pražská EVVOluce

reklama
Ekolist.cz je vydáván občanským sdružením BEZK. ISSN 1802-9019. Za webhosting a publikační systém TOOLKIT děkujeme Econnectu. Navštivte Ecomonitor.
Copyright © BEZK. Copyright © ČTK, TASR. Všechna práva vyhrazena. Publikování nebo šíření obsahu je bez předchozího souhlasu držitele autorských práv zakázáno.
TOPlist