通過簡單的方法，不起眼的土豆就可以被做成電池，那土豆真的能在未來成為家庭用電的來源嗎？
一顆土豆可供一個房間的LED燈泡用40天
對於土豆，不同人可能都有各自喜歡的烹調方法，但哈伊姆·拉賓諾維茨（Haim Rabinowitch）則想得更遠。在過去幾年，拉賓諾維茨及其同事一直在推動「土豆電源」的構想，試圖用此來使人們放棄使用電網的能源。他們聲稱，利用簡單廉價的金屬片、電線和LED燈泡，就可以為世界各地偏遠的小鎮和村莊提供照明。
土豆發電設想圖
他們發現了一種能讓土豆發電的簡單，卻又十分聰明的方法。來自耶路撒冷希伯來大學的拉賓諾維茨說：「一顆土豆就足夠為一個房間的LED燈泡提供40天的電能。」這種說法看似誇張，但其實有著合理的科學依據。不過，拉賓諾維茨及其團隊已經發現，真正將土豆發電應用到現實生活中遠比初看起來複雜得多。
在拉賓諾維茨及其團隊發現土豆能產生超乎尋常的電能之時，高中的物理課程上還在教授著電池工作的機理。將有機材料製成電池，你只需要兩塊金屬，一塊作為陽極，是電勢低的電極，如鋅；另一塊作為陰極，是帶正電荷的電極，如金屬銅。土豆內部的酸性物質會與鋅和同發生化學反應，當電子從一端流向另一端時，電能就釋放了。
1780年，路易吉·伽伐尼（Luigi Galvani）發現了這一機制，他將兩片金屬連接到青蛙的腿上，導致青蛙的肌肉抽搐。這種「動物電」也可以在動物體外被複製，你可以在兩塊金屬極之間放上許多其他物質，獲得同樣的效果。與路易吉·伽伐尼同時代的亞歷山德羅·伏打（Alexander Volta）用的是浸鹽水的紙。還有人曾製作出「泥土電池」，利用兩個金屬片和一堆土，或許還得加上一桶水。
成本僅是煤油燈的1/6
在高中科學課堂上，土豆常常被用來教授這些基本的原理。然而，使拉賓諾維茨感到意外的是，還沒有人試過將土豆作為能量來源進行科學的研究。因此，2010年，他決定嘗試一下，與他合作的是博士生亞歷克斯·哥德堡（Alex Goldberg），以及來自加州大學伯克利分校的博裡斯·魯賓斯基（Boris Rubinsky）。
「我們查看了20種不同的土豆，」哥德堡解釋道，「而且查看了它們的內部電阻，這使我們能夠了解發熱時會損失多少能量。」他們發現，簡單地煮上八分鐘，土豆內部的有機組織就會分解，使電阻降低，電子流動更加自由，從而產生更多的電能。他們還將土豆切成了4到5片，中間夾著鋅片和銅片。哥德堡說：「我們發現這能使電能輸出提高到10倍，這使其出奇地經濟實用，因為成本降低了。」
「這是種低電壓能，」拉賓諾維茨說，「但已經足夠打造一塊能給手機或筆記本充電的電池，特別是在那些沒有電網覆蓋，沒有電能連接的地方。」他們的成本分析顯示，一塊土豆電池（一個煮過的土豆加上鋅、銅電極組成）所產生的可攜式電能成本為每千瓦時9美元，這比常見的1.5伏AA鹼性電池或乾電池便宜50倍，後者每千瓦時需要49到84美元。與發展中國家使用的煤油燈相比，土豆電池的成本也便宜了差不多6倍。
為什麼土豆電池還沒有出現巨大的成功？
2010年，全世界共收穫了驚人的324,181,889噸土豆。作為世界上最重要的非穀物糧食，土豆是131個國家中最重要的澱粉來源。土豆很便宜，易於存儲，而且能保存很長時間。目前世界上有12億人還無法享受電力帶來的便利生活，一顆小小的土豆或許就是解決這一問題的答案——至少研究者是這麼想的。「我們認為一些組織可能會感興趣，」拉賓諾維茨說，「我們覺得，印度的政治家們可以在土豆上印上名字再分發出去，這些土豆電池的成本還不到1美元。」
然而，他們的實驗已經過去了3年，為什麼還沒有政府、公司或其他組織認可土豆電池呢？拉賓諾維茨說：「答案很簡單：他們根本就不了解。」不過，事實也許比這複雜得多。
首先，利用食物作為能源就是一大爭議。聯合國糧食和農業組織（FAO）負責自然資源的高級官員奧利維爾·杜波依斯（Olivier Dubois）說，利用糧食作為能源——如用甘蔗生產生物燃料——必須避免削減食物儲備，以及與農民競爭。
「你首先要看到：有沒有足夠用來吃的土豆？然後，我們在販賣土豆獲利的時候有沒有與農民發生競爭？」他解釋道，「因此，如果食用的土豆夠了，商用的土豆夠了，還有一些土豆剩下來，那好，這個主意就可以實現。」
在像肯亞這樣的國家，土豆是僅次於玉蜀黍的第二大糧食作物。今年該國的農戶共收穫了差不多1000萬噸土豆，但有約10%到20%由於缺乏通向市場的渠道，或者較差的存儲條件及其他問題而損失掉。這些沒能進入市場的土豆很適合用於製成土豆電池。
實際上這些電能來自鋅的腐蝕 與常規電池無異
另一個例子是，在斯裡蘭卡，當地能獲得的土豆既少又貴。因此凱拉尼亞大學的一個團隊決定利用另一種原料來進行類似實驗，這種材料就是在斯裡蘭卡常見的芭蕉。物理學家賈亞蘇裡亞（K. D. Jayasuriya）及其同事發現，「煮」的技術同樣可以用在芭蕉莖上，而最好的發電效果是在煮熟之後，再切碎這些芭蕉莖。通過這一方法，他們現在能夠使一盞LED燈點亮超過500小時。賈亞蘇裡亞說：「我認為土豆產生的電流稍微穩定一些，但芭蕉的莖是免費的，是我們丟棄的東西。」
也有一些人對土豆能源的可行性有所懷疑。「實際上，土豆電池就像你在商店裡買的其他常規電池一樣，」美國麻薩諸塞大學的德雷克·洛夫利（Derek Lovley）說，「它只是用了不同的介質而已。」從原理上說，土豆並非電能的來源，實際上這些電能來自鋅的腐蝕。洛夫利說：「它是有耗損的，金屬隨著時間推移會被腐蝕。」這就意味著你必須在一段時間後更換鋅——當然還有土豆，或者芭蕉莖。
當然，在許多發展中國家中鋅還是很便宜的，而且賈亞蘇裡亞認為，這種電池比起煤油燈來更加節省成本。一根鋅電極可以使用大約5個月的時間，成本相當於1升煤油，而這些煤油只能供普通的斯裡蘭卡家庭使用兩天。另一方面，你也可以使用其他電極，如鎂或鐵。
不過，倡導土豆電池的人還需要克服另一個問題：消費者對土豆的感覺。相對於其他現代技術，如太陽能等，土豆作為能量來源看起來並不十分吸引人。One Degree Solar是一家在肯亞銷售微型太陽能家庭系統的公司，其創立者Gaurav Manchanda說，人們購買他們的產品時，考慮的不僅僅是成本和價格。他解釋道：「他們需要看到這裡面的價值，不僅是產品的展示，還有性能。」而且，基本上，有些人也不想向他的鄰居顯擺一個土豆電池。
當然，我們不能否認土豆電池的構想是可行的，而且成本相當低廉，但要真正投入到現實生活中，還需要相當長一段過程。