やってみなくちゃわからない!ホソノ

これまでの大科学実験

実験50「木炭SL」

木炭の電池をつくり機関車を動かすことができるか実験する。

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※番組の配信は2014年3月31日をもって終了しました

コラム今回の実験 「木炭SL」

今回の実験は実験24「手作り電池カー」によく似ています。まずは前の実験のおさらいをしましょう。銅板とマグネシウム板、レモンジュースからなる電池を作り、その電気の力で通称レンモンカーを動かしました。

今回の実験でこれと違うのは、レモンジュース電池ではなく木炭電池にしたこと。電池のイメージに合わせて乗り物もレモンカーからSLに代わりましたが、どちらも電気で動くモーターを使っています〔SLは蒸気機関車(Steam Locomotive)の略です。今回の大実験で使ったのは電気機関車なので、本当はSLではないのですけれどね〕。

レモンジュース電池での銅板にあたるのが木炭です。マグネシウム板にあたるのはアルミ箔。そして、レンモンジュースの代わりになったのは、紙にしみこませた食塩水です。

番組の冒頭でやっていたように、市販の乾電池も炭の棒と湿った紙、金属の筒からできています。最初に発明された電池は、レモンジュースのように液体をそのまま使っていましたが、持ち運びに不便なので、乾電池が工夫されました。木炭電池は乾電池に近い形になっています。

木炭電池はレモンジュース電池に比べて、電圧が小さいわけでありません。でも、レモンカーは380mも走ったのに、木炭SLはほとんど動きません30mがやっとでした。この違いは何でしょう?

答えは数。レモンカーでは1400個のレモンジュース電池が使われていましたが木炭SLでの木炭電池は300個でした。電池の数は1/4以下です(レモンカーは120kg、木炭電池が100個のときの木炭SLは110kgでした)。

レモンジュース電池も木炭電池も、電圧の大きさは部品の素材(木炭の質や、食塩水の濃さ、アルミ箔か金箔かなど金属の種類)でほぼ決まります。アルミ箔の大きさなどは電圧の大きさにはほとんど影響しません。なので、“主役”である木炭がよく見えるよう、木炭は大きめ、アルミ箔は小さめにしたそうです。

実は炭ならばどれでも良いというわけではありません。高温で焼き上げてつくる備長炭が一番、起電力が大きいといわれています。大実験で使ったのももちろん備長炭です。ですが、「やってみなくちゃわからない」とばかりに、チーフプロデューサーは私物の竹炭を持ってきて、スタッフに試させたそう。結果は、まったくダメだったとか。

備長炭は固いのでも有名です。切るには金属用ののこぎりを使ったそうですが、それでも刃こぼれしたとか。手を真っ黒にしながら準備をしたスタッフにはお疲れさま!といいたいですね。

詫摩雅子/日本科学未来館

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