親子でやろう!自由研究で「エレキッド4WD燃料電池カー」がお勧め!

吾輩はザク男爵@zakudansyaku)である!

栃木の亭主関白ブロガーであるよ!

 

自由研究って、絶対「楽しい研究」がいい。自由だからと言って、「マジメで、ツマラナイ、根気がいる研究」なんて、吾輩は嫌だ。

そんな吾輩、大学のときは研究室で「遺伝子の解読」をしていたのだ。「遺伝子の解読」なんて言えばかっこよく聞こえるけど、実際の作業はもう「苦痛」でしかない。

何万にもなる配列を、1つ1つパズルを組みたてるように「解読」する作業。うわー、思い出しただけで痒くなってきたぞ!

そんな吾輩だから言えるのだ。研究は、絶対「楽しい」方がいいのだ!とね。

 

そこで吾輩が自由研究のテーマにお勧めしたいのが「燃料電池」であるぞ!

 

そこで実際に、燃料電池の仕組みが学べる「エレキッド4WD燃料電池カー」を作ってみたのだ!

吾輩、3歳と1歳の子供と一緒にやってみたのだ。ぜひ親子でやってみよう!

 

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小学校の自由研究は、絶対「楽しい研究」をするべき!

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小学校の夏の宿題の最大の関門は、自由研究。このテーマを何にするかによって、その年の夏の思い出が大きく変わるのだ。

 

吾輩が小学生の時によく選んだテーマは「植物系」。理由は簡単、「虫が嫌い」だったからであるよ!

動物は条件を揃えるのが大変。自然科学はテーマが壮大すぎ。かと言って、機械系は自由研究として仕上げるのが難しい。

だから消去法で、「植物系」だったのだ。

 

でもね、こんな理由で選んでもつまらないのだ。そんな研究は。

つまらない研究は、それは単なる「作業」。たんたんとこなすだけ。日々成長記録を付けるだけ。

 

だからそんな研究をしても、何も感動しないのだ。「研究」って、本当はもっと楽しくて、感動するのにね。

 

小学生の「研究」ぐらいでは、人生は何1つ変わらないよ。

だからこそ、自由研究のテーマは、聞いただけでわくわくする「楽しいテーマ」がいいのだ。

 

そこで吾輩がお勧めしたいのが、「燃料電池」であるぞ!

これは今、自動車メーカーが本気で開発している「旬」な研究分野であるしね!

 

 

始める前に、燃料電池の仕組みを知っておこう!

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正直に言おう!吾輩も、実はよく分かっていないのだ「燃料電池」を!

だからブログを書きながら、一緒に勉強させてもらうぞ!

まず燃料電池とは?から始めよう!

燃料電池は、「電池」と呼ばれていますが、“発電装置”と言った方がふさわしいものです。乾電池と違うのは、使い捨てではないという点です。水素(H2)と酸素(O2)があれば電気を作り続けます。

燃料電池は、「水の電気分解」と逆の原理で発電します。水の電気分解は、水に外部から電気を通して水素と酸素に分解します。燃料電池はその逆で、水素と酸素を電気化学反応させて電気を作ります。

引用;日本ガス協会より

ふむふむ・・・で、つまりどういうことなのだね?

 

これを図で示すと、こんな感じになるようだ。

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引用:日本ガス協会

これは分かりやすいね!

 

電気を流すと、水が分解される。

逆に、酸素と水素で水ができるときに、電気が発生する。

 

と、いうことであるぞ!

 

燃料電池は、「酸素」は空気中のものを利用する。だから必要なのが「水素」。

ここまでが予備知識。

 

それでは、実際に燃料電池で「車」をどうやって走らせるのか、実験できるキッドがあるのだ!

 

 

燃料電池で本当に車が走るのか!?「エレキッド4WD燃料電池カー」で実験だ!!

燃料電池を実験できるキッドがこちら、「エレキッド4WD燃料電池カー」(以下燃料電池カー)であるぞ!

 

後部に配置された燃料電池で発電して、モーターを動かして動く仕組み。

エンジンがついているけど、これはギミックだけ。実際の動力は「モーター」でございますぞ!

この燃料電池カーは、「空気マグネシウム電池」を利用して走るのだ。

 

空気マグネシウム電池とは、

空気マグネシウム電池(くうきマグネシウムでんち、マグネシウム・空気電池マグネシウム燃料電池MAFC)は空気電池および燃料電池の一種であり、負極に金属マグネシウムを使用し、正極空気中の酸素を使用する。電解液としては食塩水が利用される[1]

引用;wikipedia

 

であるぞ!

これまた難しいね!

 

わかーりやすく書くと、

 

①マグネシウムに水を加えると、「水酸化マグネシウム」に変化する。

②そのときに発生する「電子」を取りだす。

 

だ、そうだ!

 

この性質を利用して、「燃料電池カー」は動くのであるぞ!

 

 

組立は正直「難しい」。特にエンジンの組立は、大人が本気でやらないと無理!

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「4WD燃料電池カー」は組立式。裏面を見ると、

 

難易度:レベル2(最大5)

チャレンジ年齢:10歳~

工作時間:1時間30分

 

と、書いてあるのだ。

 

 

で、実際に30歳を越えたオッサンの吾輩がチャレンジしてみたけど、これ、難しいぞ!甘く見てると、失敗するね!というか実際、吾輩、失敗してやり直したぞ!

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パーツは白が基本で、アクセントとして「アクリルパーツ」があるよ!

で、ものすごくちっちゃいネジもあるから注意しよう!とくに10歳の子供はね!

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ギアを組み立てるだけなら、確かに10歳の子供でも作れると思う。ええ、ここまでの組立は純粋に楽しかった。

だが問題は、「エンジン」の組立なのであるぞ!エンジンは、ヤバいね!

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これがエンジンの「ピストン」。左右あわせて、これを8個作るのだ。

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ピストンをクランクにつないでいく。簡単そうに見えて、実はここが1番難しい。

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説明書にもあるけど、「ピストンの向き」が違うだけで、エンジンが正常に作動しないからね!

吾輩、注意して組み立てたから大丈夫と思ってたけど、向き間違えてエンジン、動かなかったぞ!

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エンジンが出来上がったところ。これ、相当細かいよ!10歳には、無理だ、ここはパパがやろう!

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エンジンを車体に乗せると、それっぽく見えてくるね!ここまでやると、完成まであと一息!

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これが燃料電池。マグネシウム板と電極の間に不織布が入っているぞ!電池が発生する仕組みは、「マグネシウムが水と反応して、水酸化マグネシウムになるエネルギー」であるよね!

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燃料電池をセットすれば、後はタイヤを付ければ完成であるぞ!

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完成!思ってたより、一回り小さいか!?

でもこれ、プラモデルあるあるであるよね。箱は大きいけど、完成品は意外と小さいってやつ。

 

組立に成功したけど、これで走らなかったら、単なる「模型」であるぞ!

さあ、本当に「塩水」で走るのか、実験してみたぞ!

 

 

あれ・・・動かない!?「塩水」の調整が思いのほか難しかった!涙

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完成した翌日、吾輩は子供たち(3歳と1歳)を引き連れて、「走行実験」に踏み切ったのだ!

 

だがなんと、実験は失敗したのだ!悲しいぐらいに、ぴくりとも動かなかったぞ!

 

原因は、以下の3つであると思う。

1・燃料となる「塩水」の調整を適当に作ってしまった。

2・燃料の投入で失敗した。電極に塩水が触れてはいけないみたい。

3・燃料と電極が接触していなかった。


燃料となる「塩水」の取り扱いは、「最新の注意」が必要であるぞ!

分量が違っても走らないし、燃料の投入もスポイトで「5滴」たらすという難しい作業。

うむ、やっぱり10歳には難しい。

 

ぴくりとも動かなかったけど、上記の原因を改善したら、無事に燃料電池カーは動いたよ!

 

その時の動画はコチラであるぞ!

 

 

自由研究にお勧めな「エレキッド4WD燃料電池カー」について、まとめるよ!

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それではまとめよう!

自由研究にお勧めな「エレキッド4WD燃料電池カー」は、こんな商品であるぞ!

 

1・自由研究は楽しくてナンボ。実際に「走行テスト」ができて、最高に楽しいぞ!

2・燃料電池は、「水の電気分解」の逆の反応で電気を作る。

3・「エレキッド4WD燃料電池カー」は、「空気マグネシウム燃料電池」で走るぞ!

4・マグネシウムが水と反応して、水酸化マグネシウムになるときの電気を取り出して走るのだ!

5・「組立」も「仕組み」も、10歳には難しい。ぜひ親子で一緒にやろう!

6・塩水の調整も「微調整」が必要!最後の最後まで、「難しいやつ」なのだ。


もちろん組立も難しいけど、やっぱり1番難しいのは、「電気が発生する仕組み」であるよね。

ええ、吾輩も分かったようで、たぶん分かってない(笑)

 

化学って、目に見えないからよけいに難しいのだ。

本当は「電子」とか、「イオン化」とか、そんな専門用語が必要なのであろうけどね。

 

でもまずは、塩水で車が動く!という事実を子供に見せることができれば、100点かと。

あとは大学でも大学院でも行って、ご自分で勉強なさって下さい!

 

我々の仕事は、学費の工面でござるよ、学費のね!さあ、頑張りましょう!

それでは、アディオス!

ABOUTこの記事をかいた人

法人経営(営業代行)/ブロガー/ライター/営業マン/二児の父。ブログを書いて会社を設立。ブログ「ザク男爵プレゼンツ」は月間12万PV。

自分自身の経験をもとに、仕事・営業、住宅購入、子育て、節約などの情報を発信しています。

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