流 言 現 場
自從西元1800年左右，義大利人--伏特發明了電池後，電池就成為當代便利生活不可或缺的物品…
不過，你知道嗎？乾電池中由於含有鉛、鋅、鎘和汞等重金屬，因此一但被任意丟棄，就可能會對環境造成永久的破壞。
所以，如何尋找對環境無害的有機電池，便成了當下重要的課題！
而神奇的是，在近來流傳的網路影片中，居然出現有人把大量的檸檬和柳丁串接在一起…
緊接著連接上手提音響和小型機器人之後，就讓它們充滿電力，可以開始播放音樂、甚至開始跳舞！這…難道就是科學家們尋覓已久的有機電池嗎？
此外，據聞在台灣，早已有學者發現，不管是樹葉、還是路邊的雜草，只要是含有葉綠素的植物，其實都具備發電的能力！
而且這種用植物製造出來的電池，它的電力可是足以讓一盞腳踏車投射燈24小時不間斷地，持續照明九天以上！
這麼多神奇有機電池的流言，到底是真是假？
為了拯救人類的未來，小兵和蔓蔓，趕快替我們把問題弄清楚吧！
校 園 調 查 局
馬上來到台中市忠明高中，請教同學們的看法！
請問：「據說我們平常吃的食物，竟然不用燃燒、也不用發酵，就可以拿來發電，讓電器順利運作？這是真的嗎？」
哇！結果忠明高中的75名同學中，竟然只有少少4名同學，不相信食物可以直接拿來發電！
既然如此，小兵和蔓蔓，趕快出發替大家找出真相吧！
流 言 大 追 擊
水果能發電嗎？
把一大堆檸檬、柳丁連接在一起，就能讓音響播放音樂、機器人扭動身體嗎？
小兵和蔓蔓特別邀請了國立台灣科學教育館的 張榮桂 老師，準備一起做實驗啦！
老師告訴我們，水果如果要發出電力，就得跟一般乾電池一樣，有正極和負極讓電流流通。
而且正負極還得是兩種不同的金屬：例如鋅片和銅片，才有辦法產生電力喔！
這樣的說法到底正不正確？就讓小兵和蔓蔓來驗證看看吧！
檸檬裡有電嗎？
實驗組：分別插上兩種不同金屬 ─ 鋅片和銅片的檸檬。
對照組：插上兩種相同金屬 ─ 鋅片的檸檬。
立刻用三用電表來測試看看，哪一組檸檬會產生電力？
結果─
天哪，平平都是檸檬，竟然插著相同金屬的檸檬完全沒有電
而有不同金屬的檸檬卻有0.91伏特的電壓？
難道是這兩個插在檸檬上的鋅片和銅，發揮了什麼神奇的力量嗎？
《檸檬發電的原理》
原來檸檬能夠發出電力，是因為檸檬中含有檸檬酸等可以導電的物質，所以可以當做電解液。
最重要的是，由於鋅的金屬活性比銅大，所以當鋅片一接觸到檸檬時，檸檬中的氫離子就會開始將鋅溶解成鋅離子，並讓鋅釋放出自由電子。
如此一來，電子就會經由導線流向銅，並在銅片處和氫離子結合成為氫氣，形成一個完整的電流迴路囉！
不過…雖然用三用電表測出電壓，但是沒看到檸檬讓電器運作，就是覺得不太可信！
蔓蔓因此拿出一個用電量很小的液晶時鐘，打算看看檸檬能不能讓它運作！
根據老師的說法，由於一顆檸檬的電量比較低，所以大概串聯三顆檸檬，就能讓蔓蔓的小時鐘開始運作，這是真的嗎？
太神奇啦！
小小的三顆檸檬不但讓小時鐘開始顯示數字，甚至還持續運作了半小時以上！噢，大自然實在是充滿了奧妙啊！
舉一反三：既然檸檬可以發電，那其他的蔬菜水果是不是也能產生電力呢？
發電大考驗！
為了找出除了檸檬之外，還有什麼蔬果可以發電，小兵和蔓蔓準備了：
1、飲料類：水、提神飲料
2、蔬果類：馬鈴薯、番茄、蘿蔔、木瓜
3、匪夷所思類：飯糰、豬肉
除此之外，為了跟檸檬比較，他們每種食物都準備三份，串聯在一起後，看看能不能讓小時鐘動起來！
結果揭曉！
啟動小時鐘的有：自來水、提神飲料、馬鈴薯、番茄 和 胡蘿蔔！
最有趣的是，連把飯糰串聯起來，也會有電！
沒有啟動小時鐘的：豬肉、水梨！
不過這可不代表豬肉和水梨就完全沒辦法發電喔。老師拿出三用電表測量豬肉後，三用電表果然顯示豬肉是有電壓的！
這是為什麼呢？
原來大部分的食物裡，都含有鈉、鉀、鎂、鈣、磷等礦物質離子，所以都能產生電流！只不過因為離子濃度不同，電流量也會有大小差異。所以在我們的實驗中，才會有些食物可以啟動小時鐘，有些食物卻沒有辦法做到喲！
啟動機器人的檸檬電池？
檸檬真的可以發電！
那不多說，趕快照著網路影片，串接60顆檸檬，看看能不能讓可愛的小機器
開始運作！
我串我串我串串串！把60顆檸檬串好之後，接上機器人。
結果─
機器人竟然動也不動！跟網路上運作自如，走路搖頭晃腦的可愛模樣比起來，也差太多了吧。
這是怎麼一回事阿？
老師來解答：再怎麼說，蔬果裡面的離子，其實含量都不高，所以就算串聯並聯，增加電壓和電流以後，也很難真的推動功率大的電器。
例如，我們實驗用的機器人，功率約1.5瓦
一顆檸檬的功率約0.075毫瓦
所以大概需要二萬顆檸檬才能啟動機器人！
那如果是一台10瓦的音響，就得要十三萬顆檸檬才能讓它運作！
啥米！竟然要上萬顆檸檬，才有可能啟動音響和機器人，顯見網路影片做假的嫌疑很大喲！
不過，小兵蔓蔓豈會這麼容易放棄！就算沒辦法啟動音響和機器人，至少也要能啟動這個看起來比較不費電的LED反光條吧！
啟動LED反光條的檸檬電池？
Q：要連接幾顆檸檬，才能啟動這個LED反光條呢？
A：1、首先要知道串聯跟並聯的差異：我們可以用水流比擬電流的性質，當電
池串聯時，會讓電壓增加，電流則不會改變。
而並聯則是會加大電流，讓電壓維持一定。
2、而這個反光條的電壓需要3V、電流則大概3毫安培就會有相當的亮
度。
3、所以想用檸檬推動LED反光條，就得串聯8顆檸檬，達到3伏特的電
壓。同時也須有15組並聯，讓電流成為3毫安培。
也就是說，總共需要120顆檸檬，才有辦法讓LED反光條發亮！
那麼，辛辛苦串接完120顆檸檬後，結果如何呢？
謝天謝地啊！總共費時四、五個小時才製作完畢的120顆檸檬電池，終於順利讓LED燈亮起來啦！
可是…怎麼才亮8分鐘左右，燈光就開始一下亮、一下不亮的，感覺超不穩定！等到11分鐘後，情況更糟，幾乎是看不見任何燈光啦！
讓我們算一算：
120顆巨大檸檬電池的成本：
【( 2元 / 檸檬 ) + ( 10元 / 鋅銅片 )】 * 120 組 = 1440 元
使用時間：
LED反光條發亮11分鐘 
結論：
水果電池的電力極小，似乎不具經濟效益。
路邊雜草會發電？
既然蔬果電池沒有想像中神奇，甚至還有點不切實際，那麼趕快接下來看看，關於綠色植物裡面的葉綠素，也能拿來讓腳踏車燈泡發亮的傳言，真實性又有多少呢？
你知道這件救生衣上的LED燈，為什麼碰到水還能不短路，竟然持續發光？
答案就是：LED燈安裝了葉綠素電池！
而這個全球獨一無二：葉綠素電池的發明者，就是：國立虎尾科技大學 廖重賓 教授！
〈葉綠素電池究竟是什麼？〉
教授告訴我們：葉綠素電池的成分，除了綠色植物裡的葉綠素外，大部分都是可以吃的食物。
所以葉綠素電池有價值的地方，就是它完全不需要金屬，它的正負極和電解質全部都是天然有機的，不會污染環境。
〈葉綠素電池的原理又是什麼呢？〉
其實就跟不小心炒菜炒太久時，蔬菜會變成黃褐色有關。因為葉綠素在加熱或加酸時，容易釋放出「鎂」離子，變成能量比較低的「脫鎂葉綠素」！
所以，不像水果電池是利用不同金屬間的活性差異，來產生電流。
葉綠素電池是在加入「水」以後，讓「葉綠素聚合物」能夠作用成為「脫鎂葉綠素」，好將這個過程中釋放出的能量，拿來轉換成電能喔！
所以，「水」是啟動葉綠素電池的關鍵元素，碰到水的葉綠素電池不但不會短路，還會產生電力喔！
也就是說，除了救生衣上的LED燈碰到水會發亮外；如果去登山，手電筒突然沒電的話，只要撒一泡尿、或是用任何的液體，就能讓葉綠素電池恢復電力，完全不用擔心電池突然沒電喔！
〈葉綠素電池有可能啟動功率比較大的電器嗎？〉
小兵拿出一個電壓1.5伏特的小風扇，接上一顆葉綠素電池後…
Bingo！風扇開始運轉！
不只如此，教授告訴我們，因為實驗室階段的葉綠素電池電流比較小，因此若是使用4顆電池，電風扇不但會運轉的更快，還能連續運作12個小時！
而且，如果把這些電池拿來供電給電流量比較小的腳踏車LED燈，甚至還能連續亮個一星期！
最重要的是，葉綠素電池的成本，竟然只有三塊錢以下！看來跟檸檬電池比起來，這個葉綠素電池顯然是實用多啦！
不 可 不 知
A：根據我們的實驗，無論是檸檬、水還是馬鈴薯、豬肉等食物，都能發出電力！
B：蔬果可以發電的原因，是因為它們裡面含有可以導電的電解質。但是如果沒有兩種活性不同的金屬來當正極和負極，電流是不可能產生的。
C：我們實驗發現，即使串聯和並聯120顆檸檬，還是只能讓電壓3V的LED反光條亮十幾分鐘，可見蔬果電池的電量真的很微弱。
D：如果沒有好好回收處理乾電池，裡面的金屬不僅會危害人體，也會危害環境。所以像葉綠素電池這樣的環保有機電池，值得我們繼續研究和關心。
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