ふたばのブログ〜理科教育と道徳教育を科学する〜

燃料電池(鉛筆蓄電池)を作ってみよう

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未来のエネルギーとして、注目されている燃料電池。水素と酸素から電流を取り出し水を発生させる環境に優しい電池です。エネルギーと水を同時に得られるということでスペースシャトルにも使われました。最近ではトヨタが
燃料電池自動車MIRAIを発表するなど、私たちが日常的に燃料電池を使う時代も近づいてきています。

toyotaの燃料電池自動車 MIRAI


出典:TOYOTA

そんな燃料電池を作ってみました。

【燃料電池の作り方】

高分子吸水ポリマー0.3gに純水100gをいれます。高分子給水ポリマーはオムツから取り出しました。
高分子給水ポリマーが凄い勢いで水を吸収します。
↑ゲル状になった純水。高分子給水ポリマーの主成分はポリアクリル酸ナトリウムでこれが電解質の役割をします。
ここに二本の炭素棒(鉛筆型シャープペンの芯)を差し込みます。
燃料電池の完成です。
鉛蓄電池のように9Vの電池で充電します。
充電と書きましたが、やっていることは中学校で行う水の電気分解と同じです。水を水素と酸素に分解しているんです。

化学反応式

水の電気分解:2H2O → 2H2 + O2
陽極:2O2- + 4e- → O2
陰極:2H+ + 2e- → H2
陰極の炭素棒をよく見ると水素が発生していることがわかります。
同様に陽極には酸素が発生します。高分子給水ポリマーがあるので、気体が空気中に出ていかないんです。
2、3分程度充電してから電子オルゴールに繋ぐと音がなりました。準備も簡単なので、電池の授業でやってみてはいかがでしょうか。

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