ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФРУКТОВ И ОВОЩЕЙ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Автор: Слезко Кирилл,8 Б класс

МБОУ «Гимназия№4», г. Новосибирск, Новосибирская обл.

Руководитель: Кудрявцева Т. А.

 

 

В настоящее время хозяйственная деятельность человека всё чаще становится основным источником загрязнения биосферы. Мы и не подозреваем, к чему приводит наше легкомысленное отношение к правилам утилизации. Природа не в силах «переварить» весь мусор. Так как проблема утилизации отходов является глобальной и имеет много аспектов, в данной работе решили ограничиться только одним, а именно утилизацией батареек и использованием фруктов и овощей в качестве экологически чистых источников электроэнергии.

Цель работы:

Самостоятельно изготовить экологически чистые источники постоянного электрического тока в бытовых условиях из овощей и фруктов.

Задачи работы:

Проанализировать проблему бытовых отходов (в частности проблему утилизации батареек, выработавших свой ресурс).

Провести социологический опрос учащихся среднего и старшего звена.

Изучить информацию о существующих источниках электроэнергии.

Сконструировать экологически чистые источника тока, используя потенциал овощей и фруктов.

Выявить экспериментальным путем зависимость силы тока и напряжения от физических и аграрных характеристик.

Методы исследования:

Экспериментальный метод;

Метод наблюдения;

Метод обработки результатов;

Метод сравнения.

Метод эмпирического исследования.

Место исследования. Всё началось с банальной, ежедневной обязанности выносить мусор. Меня заинтересовал вопрос, а сколько мы его «производим»? Интернет «засыпал» информацией о бытовых отходах. Экологи утверждают на каждого из 6 млрд. жителей Земли приходится около 1т мусора в год. В нашей семье четыре человека. Значит, за год я вынес 4 т мусора? Есть такое предположение, если бы весь накопившийся мусор не уничтожать, а сваливать в одну кучу, то образовалась бы гора высотой с Эльбрус (5642 м)! Ученые приводят данные, что в мире за последние 10 лет в атмосферу выброшено: 4млн. т свинца, 3 млн. т цинка, 500 тыс. т меди, 150 млн. т оксида серы, 50 млн. т оксидов азота. Все эти загрязнения способны распространяться на большие расстояния. Они отравляют воздух, почву, вызывают гибель или болезни животных и человека, а растения накапливают в себе вредные вещества. Чем не сценарий для фильма ужасов?

Природа не может «переварить» весь мусор от хозяйственной деятельности человека. На это требуется время.

Время разложения материалов в природной среде:

Пальчиковые батарейки Бумага Консервные банки Полиэтиленовые пакеты Стекло

10 лет 2 – 10 лет 80 лет 200 лет более 1000 лет

Осознав глобальность проблемы, решил остановиться на проблеме утилизации источников питания выработавших свой ресурс. Было любопытно, одного меня «зацепило» или ещё кто-то интересуется проблемами утилизации батареек. 196 учащихся (среднего и старшего звена) приняли участие в опросе. Результат анкетирования гимназистов показал, что:

25% не обращают внимания на предупреждающую маркировку

31% опрошенных не знают о вредных веществах, содержащихся в батарейках.

86 % зная об опасности, выбрасывают батарейки вместе с другим мусором.

75 % считают, что в их семье расходуется очень мало батареек (1 – 2 в месяц).

85 % не знают о существовании специальных контейнеров и о месте их расположения.

Результаты этой анкеты посчитал неудовлетворительными.

Решил провести акцию

«Будь ответственным! Утилизируй правильно!»

Также мы дали информацию о нашей экологической акции в школьную газету «Сhatverka».

«Акция, которую проводит ваш класс 8 Б, чисто теоретическая, или предусматривает практическую часть?» – задал мне вопрос корреспондент нашей школьной газеты «Сhatverka». Я ответил: «Вторая часть нашей акции - сдать в пункт утилизации собранные в нашей гимназии использованные батарейки и попытаться создать экологически чистую батарейку».

Тогда я еще не знал, насколько будет трудно выполнить задуманное и к каким экспериментам приведет мой сследовательский инстинкт.

У меня не было четкого представления, сколько надо было сделать экспериментов, чтобы получить убедительный результат. Интернет озадачивал роликами, где из 30 клубней картофеля получали такой же результат, как и у меня при использовании трех.

 

Источник тока из трех последовательно соединенных картофелин питает электронные часы. Время работы 48 часов.

Проделав множество экспериментов, в своей работе я описал 9 основных экспериментов с определенной целью, выявить зависимости.

№	Цель эксперимента	Использованный природный элемент	Вывод
1	Измерить силу тока и напряжение, которое вырабатывается одним элементов фруктовой и овощной батарейки.	Лимон, апельсин, яблоко, лук, картофель	Максимальная сила тока у апельсина и картофеля, а наименьшая у яблока. Максимальное напряжение у яблока, картофеля и лимона, а наименьшее у апельсина
2	Установить зависимость силы тока и напряжения, вырабатываемые одним природным элементом от его объема	Картофель, лимон	Сила тока и напряжение, вырабатываемое природным элементом, зависит от размеров данного природного элемента.
3	Исследовать зависимости силы тока и напряжения от времени.	Лимон, картофель, лук, апельсин	Незначительно изменялось напряжение на полюсах картофельной батарейки. Сила тока у лимонной и картофельной батарейки менялось более значительно. На полюсах апельсиновой и луковой батарейки сила тока и напряжения менялись пропорционально. Напряжение на полюсах апельсиновой батарейки, менялось быстрее, чем на луковой.
4	Рассчитать максимальную мощность фруктовых источников	Лимон, лук, яблоко, картофель, апельсин	Мощность лимонной батарейки выше, значит, из перечисленных источников тока она обладает наилучшими электрическими характеристиками.
5	Проверить, как зависит сила тока и напряжение от расстояния между электродами	картофель	Сила тока и напряжение не зависят от расстояния между электродами
6	Установить зависимость силы тока и напряжения от химического состава картофеля	Красный картофель Желтый картофель	У желтого картофеля напряжение и сила тока, а соответственно и мощность больше, чем у красного
7	Исследовать, как зависит напряжение, сила тока и мощность на клеммах источника тока от способа выращивания картофеля.	Картофель, выращенный на домашнем участке. Картофель, выращенный на сельскохозяйственном поле.	Картофель, выращенный на экологически чистом участке, имеет более низкие силу тока, напряжение и мощность, чем картофель, выращенный на сельскохозяйственном поле.
8	Исследовать, как зависит напряжение на клеммах, сила тока и мощность источника тока от термической обработки.	Картофель сырой и Картофель варенный	Напряжение на клеммах картофеля после термической обработке больше, чем у обычных клубней картофеля
9	Исследовать, как зависит сила тока и напряжение от площади поверхности контакта электродов с овощем или фруктом.	Цинковая медная пластина, картофель.	Сила тока и напряжение зависят от площади поверхности контакта.

Вывод по результатам.

Проделав данные эксперименты, выявил следующие зависимости:

Из использованных фруктов и овощей, лучшими источниками электрического тока являются лимон, лук и картофель;

Чем больше фрукт или овощ, тем больше напряжение создается между полюсами источника тока;

Чем больше поверхность контакта медной и циновкой пластин с фруктом или овощем, тем больше напряжение;

Для более мощной батарейки, надо больше овощей и фруктов

Если немного помять фрукт или овощ, включенный в цепь, то напряжение в цепи будет немного больше;

С течением времени у овощей напряжение, и сила тока убывает быстрее, чем у фруктов;

Сравнивая результаты исследований, выявил, что наиболее эффективным по своим электрическим характеристикам, является лимон, но учитывая, что лимоны не растут в Сибири, воспользовался местными дарами природы и выбрал картофель, в качестве источника постоянного тока.

Заключение и выводы

В ходе написания работы изучена информация о экологической проблеме утилизации источников питания, выработавших свой ресурс, и использование фруктов и овощей в качестве экологически чистых источников электроэнергии.

Для исследования проблемы проведен опрос. 196 учащихся гимназии своими ответами подтвердили актуальность темы моей работы.

Проанализировав свои исследования, можно сделать выводы:

Используя природный потенциал свежих фруктов и овощей,

можно создать экологически чистую батарейку.

Полученные источники тока можно использовать для приборов с низким потреблением энергии.

Проведенные мною в этой работе исследования радикально изменили мою точку зрения на школьные акции, научные открытия, наверное, на всю мою жизнь. Я реально увидел, что школьники могут вносить свой вклад в дело охраны природы.

Заканчивал свою работу с чувством выполненного большого и важного дела, которое нельзя останавливать на данном этапе т.к. не все люди достаточно осведомлены о проблемах утилизации батареек. Необходимо проводить разъяснительную работу, используя различные методы (экологические плакаты, экологические акции) Батареек действительно накапливается много. В Новосибирске проблеме утилизации батареек уделяется внимание, и она решается, но два-три известных приёмных пункта – это недостаточно эффективно для двух миллионов горожан. Судя по публикациям и дискуссиям на форумах, тема утилизации батареек очень популярна. В связи с этим хотелось бы дать практические рекомендации:

Так как с одной двумя батарейками в центр не пойдешь, собирать десяток необходимо некоторое время, чтобы не навредить своему здоровью, по рекомендации Экоцентра ГУП «Промотходы» батарейки нужно хранить в пластиковой бутылке под крышкой.

Рисунок 3

 

 

Не будем пассивны! Попросите свою Управляющую Компанию установить в подъезде контейнер для сбора батареек.

Рисунок 4.

Видится, что проблема, обозначенная в моей работе, продолжает требовать к себе пристального внимания и до конца ещё не решена, но начало уже положено, а будущее – за нами, молодым поколением, которому предстоит стать разработчиками новейших технологий и производств, направленных на развитие экономики страны.

Источники информации в литературе и Интернете

Алексеева М.Н. Физика – юным. – М.: Просвещение, 1980, с.174

Блудов М.И. Беседы по физике. – М.: Просвещение, 1984, с.225

Громов С.В., Родина Н.А. Физика-9. – М.: Просвещение, 2000, с.339

Н.В.Гулиа. Удивительная физика. - Москва: «ИздательствоНЦ ЭНАС» 2005

Журнал «Наука и жизнь», №10 2004г

Зауралов О.А Краткий курс физиологии и биохимии растений – Саранск: изд-во Мордов. Ун-та, 1995, с.197

Ильченко В.Р. Перекрёстки физики, химии и биологии. – М.: Просвещение, 1986, с.155

Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. – М.: Просвещение, 1974, с.235

О. Ф. Кабардин. Справочные материалы по физике. - М.: Просвещение 1985

А. К. Кикоин, И.К. Кикоин. Электродинамика. - М.: Наука 1976.

Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике. 6–7 кл. – М.: Просвещение, 1978, с. 198

Красновский А.А. Преобразование энергии света при фотосинтезе – Саранск, 1987, с.223

Полевой В.В. Физиология растений- М.: Высш. шк., 1989, с.150

Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. – М.: Просвещение, 1999, с.336

Энциклопедия «Что такое? Кто такой?» Т. 3. – М.: Педагогика, 1978, с.543

Энциклопедический словарь юного физика. - М.: Педагогика, 1991г

Энциклопедический словарь юного техника. - М.: Педагогика, 1980г.

Энергия «из ничего» - журнал «Юный эрудит №10. 2009 год»

«Очумелые ручки» А. Бахметьев, Т. Кизяков. Москва «Росмен»1998

Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика: Под общ. ред. О.Г. Хинн. – М.: АСТ, 1996, с.613

Шолле В.Д.Энциклопедический словарь. Естествознание.-М: Большая Российская энциклопедия, 2003 – 543 с.

Википедия (http://ru.wikipedia.org/wiki)

http://www.membrana.ru/particle/7453

Научно-популярное шоу «ГАЛИЛЕО» www.galileo-tv.ru

http://prointeresnoe.ru/frukty-rabotayut-batarejkoj-dlya-chasov.html

http://world.menu.ru/483-durian-frukt-s-adskim-zapaxom-i-bozhestvennym.html

http://"сдайбатарейку.рф".

www.greenpeace.ru

www.ecolife.ru

www.uvasbu.net/ru/articles/article5.html

www.greenconsumption.org/