木ガス

一般小学生

まとめ

解説

ガスは、木材を酸素を遮断して高温で加熱する「乾留(かんりゅう)」というプロセスによって得られます。この熱分解反応では、木材を構成する有機化合物が分解され、気体・液体・固体の3つの状態の物質に分かれます。発生する気体成分である木ガスには、水素(H2)、メタン(CH4)、一酸化炭素(CO)といった燃焼性の高いガスが含まれており、これらは酸素と激しく反応して熱や光を発します。

燃焼とは物質が酸素と結びつく化学変化であり、木ガスの燃焼も同様の原理に基づいています。例えば、成分の一つであるメタン(CH4)が燃焼すると、炭素は二酸化炭素に、水素は水へと変化します。木材そのものの燃焼とは異なり、気体として取り出すことで燃料としての制御が容易になるという特徴があります。

コラム

歴史的には、石油資源が不足した第二次世界大戦期などに、木炭を不完全燃焼させて発生させたガスを燃料とする「木炭自動車」が利用されていました。現代においても、バイオマスエネルギーの有効活用という観点から、木材資源をガス化して発電などに利用する技術が注目されています。

なお、物質の燃焼に伴う質量の変化については、木材のようにガスが発生して逃げていく場合は残った固体の質量は減少しますが、マグネシウムや銅などの金属を燃焼させた場合は、酸素と結合するため質量が増加します。例えば、マグネシウムは酸素と3:2の質量比で結合し、酸化マグネシウムを生成します。

小学生のみなさんへ

木を空気のないところで「むし焼き」にすると、燃えやすいガスが出てきます。これを「木ガス」と呼びます。木をそのまま燃やすのではなく、入れ物に入れて外から熱を加えることで、木が分解されてガスが出てくるのです。

このガスには、水素すいそやメタンといった、火をつけると燃える性質を持つ成分が含まれています。むし焼きにすると、ガスのほかに、バーベキューで使う「木炭もくたん」や、液体である「木酢液もくさくえき」などもいっしょに作られます。

昔はガソリンが足りなかったときに、この木ガスを使って走る車もありました。木という自然の材料からエネルギーを取り出す、昔からの知恵ちえがつまったガスなのです。

ルラスタコラム

木をむし焼きにすると重さが減りますが、鉄やマグネシウムなどの金属を燃やすと、酸素とくっついて逆に重くなるんですよ。不思議ですね!

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