こんにちは。
「今年の夏の自由研究は何をやろうか・・・」
夏休みの宿題に悩める親子におすすめしたい、自由研究の課題がございますよ。
それはですね、「燃料電池」でございます。
燃料電池は化石燃料に変わるものとして、次世代を期待されている燃料です。
今を時めく最先端な課題にすれば、きっと学校でお子様は夏休みのヒーローになれること間違いありません。
ご安心くださいませ。
燃料電池の自由研究に最適なキット「エレキッド4ＷＤ燃料電池カー」を使えば、簡単に燃料電池の研究が出来るのです。
この記事では、夏の自由研究にぴったりな「エレキッド4ＷＤ燃料電池カー」をご紹介させて頂きましょう。
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この記事の概要
自由研究におすすめ！エレキッド4WD燃料電池カー
燃料電池の仕組みを学ぶために使うのが、エレキッド4WD燃料電池カーでございます。
この車は電池を使わずに、燃料電池で走る驚きの車です。
「どうして燃料電池で走るのか？」
「そもそも燃料電池って何？」
と疑問はたくさんありますが、まずはこちらを組み立てて、実際に走らせてから考えることにしましょう。
組み立ては難しい。
エレキッド4WD燃料電池カーは、プラモデルのように組み立てますが、正直に申し上げて、この組み立てがかなり難しいのですよ。
子供の自由研究とは言え、子供一人で作るのは無理かもしれません。
私は（当時3歳）と一緒に作りましたが、ほぼ私が作った結果になりました。
パーツは白とアクリルの2種類が入ってます。またゴムパーツ（タイヤ）とモーター・ギヤパーツも同封されてます。
とても小さなマイクロサイズのネジもあるので、子供と一緒に作る時はなくさないよう注意が必要です。
震える手を制止しながら、なんとか駆動部を作ってみました。
ご覧の通り、子供向けとは思えないほど、精巧な作りになっております。
しかし驚くなかれ、もっと難しいのはエンジンの製作であります。
エレキッド4WD燃料電池カーは、エンジンのギミックがあり、モーター駆動ながらエンジンで動いているように見えるのが特徴です。
しかしこのエンジンを作るのがクソ難しいのですよ。
まず1つ1つのエンジンのピストンが、もやしより小さい。
まずこれを8本、正確に組み立てます。
次はピストンをクランクに繋いでいきます。（ピンボケでごめんなさい。）
しかしどうやら、クランクへの繋ぎ方がおかしいと、エンジンのギミックは正常に動かないようです。
当の子供を差し置いて一人説明書をよく読んでみると、どうやらピストンの向きを反対に取り付けたようでした。
1つでもピストンの向きが違うだけで、エンジンのギミックは動きません。シビアすぎます。悪戦苦闘しながら作成したエンジン。周辺に散らばったままのプラスチック片が、私の疲労具合を表しております。
ようやく完成したエンジンを車体に乗せてみると・・・
惚れ惚れする美しいV型エンジンのフォルムは、お父さんキラーでございます。
ちなみにですが、V型以外にも水平対向エンジンにフォームチェンジできますよ。
さて、駆動部とエンジンが出来れば、あとは難しい組み立てはありません。こちらが今回のキーポイントになる、燃料電池部です。
燃料電池部は、「マグネシウム板」と「電極」、そして「不織布」の3つで構成されてます。
燃料電池をセットした状態でございます。あとはタイヤを取り付ければ・・・
子供を差し置いて喜ぶのは、きっとパパでしょう。
燃料電池カーを実際に走らせてみよう！
燃料電池の詳しい原理、仕組みが分からないまま、取りあえず車を組み立ててみましたが、本当に走るのでしょうか？
この手のキットって、走る条件が妙にシビアだったりして、走らないオチとかあるじゃないですか。
燃料電池は、「水：塩＝5：1」で動く。
エレキッド4WD燃料電池カーを走らせるのに必要なのは、水と塩だけでございます。たったこれだけで、車が走るのです。
子供の「なぜなぜ」質問に答えるのは置いといて、本当に水と塩だけで車が走るのか、やってみようではありませんか。
水と塩の割合は、5：1が最適とのこと。
しかし家に計量グッズがなかったので、私は「水5ぐらい：塩1ぐらい」でアバウトに塩水を作ってみました。
作った塩水を燃料電池の不織布の上に5滴垂らせば、車は動く・・・と説明書に書いてあります。
ざっくりと作った塩水、手が震えて入れ過ぎた燃料電池、これで本当に走るのでしょうか。
走らなかった・・・。
意気揚々と子供たちを外に連れ出し、走行会を開催しましたが、残念ながらエレキッド4WD燃料電池カーは走りませんでした。
子供に燃料電池の凄さを見せようと思って頑張ったパパでしたが、子供の夢を壊してしまったようです。
しかしどうしてエレキッド4WD燃料電池カーは走らなかったのでしょうか？
私はパパのメンツにかけて、冷静に考えました。その結果、次の原因が思い当たりました。
1・水と塩の割合が適当すぎた。
2・塩水を入れ過ぎた。→電極に塩水が触れてはいけないようだ。
・・・やはりざっくりではダメなんでしょうね。
燃料電池がどんな仕組みかは分かりませんが、どうやら動く条件はなかなかシビアなようです。
シビアに塩水を作ったら、走ったーーーーーッ！！
一度は子供の夢を壊してしまいましたが、電極を洗って乾かして、再度走行に挑戦することにしました。
今度は塩水の割合をより正確にするために、「水こさじ5：塩こさじ1」にして作ってみました。
さらに塩水が電極に触れないように、慎重に不織布に垂らしてみました。
その結果・・・
走った感動を動画に収めました。も嬉しそうに遊んでおります。水と塩だけで、車が走ったのでありますぞ！
燃料電池カーが、水と塩だけで走る仕組み。
「水と塩だけで車が走った！」
この感動だけでお腹いっぱいですが、せっかくなので水と塩だけで走る仕組みを学んでおきましょう。
化学は常に赤点だった理系男こと、が解説させて頂きましょう。
ご安心くださいませ。
私もよく分かってませんので、分かりやすく解説させて頂きます。
水中でマグネシウムが酸素と反応したときのエネルギーで動く。
原理からお伝えしますと、水と塩だけで車が走ったのは、「マグネシウムが水中で酸素と反応したエネルギー」で動いたのです。
エレキッド4ＷＤ燃料電池カーに搭載されている燃料電池は、「マグネシウム・電極・不織布」で構成されてます。
マグネシウムに水を垂らすと、水中でマグネシウムが酸素と反応して水酸化マグネシウムになります。
その時にエネルギー（電子）が発生します。
発生した電子は塩水（電解液）を移動し、モーターへ流れてモーター稼働させるのです。
つまり燃料電池は、ガソリンがマグネシウムに置き変わった、ということですね
と、子供に説明するのが一番分かりやすいと存じます。
※燃料電池の原理を深追いすると、迷子になるのでご注意くださいませ。
まとめ：夏休みの自由研究にやってみよう！
エレキッド4WD燃料電池カーは、この夏の自由研究にぴったりのキットでございます。
水と塩で車が動く仕組みが体験できるのはもちろん、燃料について工夫（水と塩の割合など）してみると、面白い実験になります。
私は最初の走行テストで失敗しましたので、その後のトライ＆エラー、PDCAサイクルを回しまくりでございました。
かなり自由研究っぽかったですよ。
ぜひ夏の自由研究にお役立て下さいませ。
それでは、また！
一体どうやったら自由研究になるのでしょうか？