走れ！コーヒーバッテリーカー -コーヒーに蓄電できるのはなぜか？- （中学校の部　佳作） | 入賞作品（自由研究）

第48回入賞作品　中学校の部
佳作

走れ！コーヒーバッテリーカー
-コーヒーに蓄電できるのはなぜか？-

愛知県刈谷市立刈谷南中学校 2年・3年
宮田知明・鈴木浩貴

コーヒー、充電、電流、グループ研究

愛知県刈谷市立刈谷南中学校 2年・3年
宮田知明・鈴木浩貴
第48回入賞作品
中学校の部
佳作

研究の動機

　フィルムケースにコーヒーを入れて、電極として炭素棒を使い、手回し発電機で充電した。その後、電子オルゴールにつなぐと、なんと音が鳴った。お茶や他の飲物で試してみたが、コーヒーが1番大きく鳴った。そこで、なぜコーヒーに蓄電することができたのか、なぜコーヒーが1番大きく鳴ったのかを詳しく調べることにした。

研究の方法・結果・考察

方法

1）	電極を銅、鉄、アルミニウム、亜鉛、炭素棒にして、水道水とコーヒー（インスタントコーヒー3g,水200cc）に入れた。
2）	シャープペンシルの芯、炭素棒、バーベキュー用の炭素棒をコーヒーに入れた。
3）	コーヒーを電気分解し、－極に集まった気体を調べた。
4）	炭素棒を沈める深さを1cm、5cm、10cmと変化させた。
5）	コーヒーを100ml、200ml、300mlと変化させた。
6）	コーヒーの濃さを1/2倍、2倍、3倍と変化させた。
7）	カフェインレスコーヒー、紅茶、煎茶、ウーロン茶で調べた。
8）	ポリフェノール2倍、浅炒り、深炒りのコーヒーで調べた。
9）	コーヒーに砂糖・牛乳・砂糖と牛乳を入れて調べた。
10）	水酸化カリウムと水酸化ナトリウムで調べた。
11）	カリウムのイオン化傾向を調べた。
12）	コンブとワカメを粉末にして水の中へ入れて調べた。
13）	コーヒーにスキムミルクと食塩を入れたバッテリーで手作り車体を走らせた。

結果・考察

1）	コーヒーで蓄電ができたのは、電気分解によって発生した水素を利用した燃料電池となったからである（燃料電池効果）。
2）	炭素棒は小さな穴に多くの水素をためることができるので、多くの電気を発生させることができる。
3）	コーヒーに含まれるカリウムは、充電をやめると、電極のまわりのカリウムがイオンに変わっていき、電流が流れる（カリウム効果）。蓄電量が多くなるのはポリフェノール（ポリフェノール効果）、スキムミルク（スキムミルク効果）、食塩（食塩効果）であることが分かった。