バーベキューの余りで電気を作る？驚きの「木炭電池」に挑戦！
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
私たちの生活に欠かせないスマートフォンやゲーム機、リモコン。これらの中には必ず「電池」が入っていますよね。でも、その中身がどうなっているか、実際に見たことがある人は少ないはずです。
もし、バーベキューで余った木炭や、キッチンにあるアルミホイルだけで電気が生まれるとしたら、驚きませんか？今回は、特別な器具をほとんど使わずに作れる木炭電池をご紹介します。準備は簡単ですが、いざ音が鳴った瞬間の「おおっ！」という感動は、何度経験しても色あせることがありません。
木炭電池を作って「化学反応」のドラマを実感！
この実験の面白いところは、身近な材料の組み合わせからエネルギーが生まれるという、化学のダイナミズムを肌で感じられる点です。目に見えない酸化還元反応という現象が、電子オルゴールの音として聞こえてくる瞬間は、まさに科学の魔法です。
１．まずは動画でイメージを掴もう！
まずは、実際に木炭電池がどのように動くのか、こちらの動画で確認してみてください。
２．準備はシンプル！必要なものリスト
材料は、家にあるものやホームセンターで手に入るものばかりです。
- 木炭：（バーベキュー用などでOK。表面がゴツゴツして表面積が広いものが反応しやすいです）
- 食塩水：（水に食塩を溶かしたもの。濃度は濃い方が電気が流れやすくなります）
- キッチンペーパー：（木炭とアルミホイルが直接触れないようにするセパレーターです）
- アルミホイル：（電極になります。厚手の方が破れにくくて扱いやすいです）
- 目玉クリップ：（木炭にリード線をしっかりとつなぐために使います）
- 電子オルゴール：（低い電圧でも音が鳴るタイプを選びましょう。Amazonなどで入手できます）
３．実験手順：電気の通り道を作ろう
それでは、実際に木炭電池を組み立てていきましょう。
- キッチンペーパーを食塩水に浸す： キッチンペーパーを食塩水にしっかりと浸し、軽く絞ります。これが「電解液」として電気を運ぶ役割をします。
- 木炭にキッチンペーパーを巻く： 湿らせたキッチンペーパーを、木炭の周囲にしっかりと巻きつけます。左側がしっかりと隠れるようにしてください。
- アルミホイルを巻く： その上から、アルミホイルを隙間なく巻きつけます。このとき、アルミホイルが木炭に直接触れるとショートして電気が流れません。ペーパーがしっかり間に挟まっているか確認してください。
- クリップを木炭に取り付ける： 木炭の端（露出している部分）に、目玉クリップをしっかり取り付けます。これが木炭側の電極になります。
- 電子オルゴールを接続する：
- 電子オルゴールの黒いコード（マイナス側）を、アルミホイルに接続します。
- 電子オルゴールの赤いコード（プラス側）を、木炭側のクリップに接続します。
成功すれば、かすかですがオルゴールのメロディが聞こえてくるはずです！
４．実験のポイント：なぜ電気が流れるの？
木炭電池の中では、目に見えない電子のキャッチボール（酸化還元反応）が行われています。
- 負極（マイナス）：アルミホイル アルミニウムが食塩水に溶け出し、そのときに電子を放出します。
反応式：Al → Al³⁺ ＋ 3e⁻ - 正極（プラス）：木炭 木炭そのものが変化するわけではありません。木炭の表面にある無数の穴にたまった「空気中の酸素」が、アルミから送られてきた電子を受け取り、水酸化物イオンになります。
反応式：O₂ ＋ 2H₂O ＋ 4e⁻ → 4OH⁻
この電子の移動が「電流」となって、オルゴールを鳴らしているのです。実は木炭は、電気を通しやすいだけでなく、酸素をたっぷり蓄えて反応を助ける「触媒」のような役割も果たしている優秀な素材なんです。
あれ？なぜ食塩水が必要なの？と気になった人も多いはず。電気を流すためには、液中を「イオン」という電気を帯びた粒子が移動する必要があります。真水はほとんど電気を通しません。しかし食塩（塩化ナトリウム）が水に溶けると、ナトリウムイオンと塩化物イオンに分かれます。これらが水中を自由に動くことで、アルミニウム（マイナス極）から木炭（プラス極）へ電気が流れる環境が整います。
実験後のアルミホイルに注目！
実験が終わったあと、巻いていたアルミホイルを広げて蛍光灯にかざしてみてください。
驚くことに、ポツポツと小さな穴があいているはずです。これはアルミニウムが電気を作るために自分を削って溶け出した、いわば「頑張った証拠」です。これを見ると、生徒たちは「本当に化学反応が起きているんだ！」と目を輝かせます。
身近な材料から生まれる感動を！
木炭電池の実験は、特別な知識がなくても「電池が作れた！」という達成感を味わえる素晴らしい体験です。
教科書の中だけで終わらせず、自分の手で組み立て、アルミに穴があく様子を確認することで、理科は一気に面白くなります。ぜひご家庭や学校で、この化学のドラマを体験してみてください。大人が先に「おおっ！」と驚く姿を見せることも、子供たちの探究心に火をつける大切な要素ですよ！
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