「また電池切れた」
透真が懐中電灯を振った。
奏が笑った。「電池も疲れるの?」
「疲れるというより、消耗する」零が訂正した。
「何が消耗するの?」
「化学反応の材料。亜鉛とか、二酸化マンガンとか」
透真が電池を分解し始めた。「見てみよう」
「危ない!」零が止めた。
「大丈夫、使い切った乾電池だから」
中身を取り出す。黒い粉と金属棒。
「これが電池の中身?」奏が覗き込んだ。
「外側が亜鉛、中が二酸化マンガンと電解液」零が説明した。
「で、何が起きてるの?」
「酸化還元反応。亜鉛が電子を放出、二酸化マンガンが電子を受け取る」
奏がノートに書いた。「電子が移動する?」
「そう。その電子の流れが電流」
透真が図を描いた。「亜鉛がZn²⁺になって、電子を二つ失う」
「酸化?」
「正解。電子を失うのが酸化」零が確認した。
「で、その電子はどこへ?」
「導線を通って、二酸化マンガン側へ」
「そこで還元が起きる」
奏が理解した。「電子を受け取るのが還元」
「その通り。酸化と還元は常にペア」
透真が補足した。「片方が電子を失えば、もう片方が受け取る。バランス」
「じゃあ、なんで疲れる…消耗するの?」
「亜鉛が全部Zn²⁺になったら、それ以上電子を出せない」零が答えた。
「材料切れ」
「そう。化学反応が止まれば、電流も止まる」
奏が考えた。「充電できる電池は?」
「リチウムイオン電池とか」透真が興味を示した。
零が説明した。「逆反応が可能。電流を流すと、元に戻る」
「リチウムイオンが行ったり来たり」
「でも、完全には戻らない。少しずつ劣化する」
奏が質問した。「なんで亜鉛なの?他の金属じゃダメ?」
「イオン化傾向」零がリストを書いた。
「Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au」
「左ほど、電子を放出しやすい」
透真が指差した。「亜鉛は適度な位置。強すぎず、弱すぎず」
「強すぎると?」
「リチウムとか。水と激しく反応する。危険」
「弱すぎると?」
「銅とか。電子を出しにくい。電圧が低い」
奏が納得した。「バランスが大事なんだ」
「電池の電圧は、二つの金属の電位差で決まる」零が補足した。
「電位差?」
「電子を出す力の差。大きいほど、電圧が高い」
透真が測定器を持ってきた。「新しい電池と古い電池、測ってみよう」
新品:1.5V、使い古し:0.8V。
「電圧が下がってる!」奏が観察した。
「材料が減ると、反応速度が落ちる。電位も下がる」
「だから疲れたように見える」
零が静かに言った。「電池は疲れない。ただ、与えるものが尽きただけ」
奏がしんみりした。「切ない」
「でも、役割は果たした」透真が笑った。
「化学エネルギーを電気エネルギーに変えてくれた」
零が続けた。「生物も似てる。ATPが電池みたいなもの」
「ATP?」
「アデノシン三リン酸。細胞のエネルギー通貨」
「疲れたら、充電する?」
「食べ物から作り直す。化学反応で」
奏が理解した。「生命も、化学電池なんだ」
三人は使い切った電池を見つめた。小さな円筒が、エネルギーを運んだ。電池が疲れた理由は、シンプルで深い。