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【自由研究】ペットボトルろ過装置の作り方は?仕組みや使い方・注意点までご紹介!

災害などの緊急時にもっとも重要になってくるのが飲み水の確保です。人間は72時間、水を摂取しないと命に危険が及ぶとされています。今回はそんな緊急時の飲料水確保に一役買ってくれるアイテム、「ペットボトルろ過装置」をご紹介!

詳細な作り方から仕組み。さらに、実際の使い方に注意点まで簡単に解説させていただきます。夏休みの自由研究にも最適です!ぜひ当記事を参考にしながら、いざという時のための「身になる知識」を獲得してください。

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目次

ペットボトルろ過装置とは?

そもそも「ろ過装置」って何なの?

 

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「ろ過装置」とは、炭や布。それに砂利などを活用して不純物が多く混じる濁った水を綺麗な透明の状態にまで変化させる装置のことです。昔は田舎などでは雨水をろ過して飲める状態にまで変化させるろ過装置が一家に一台は備えられていましたね。

災害時のサバイバル環境でろ過装置は活躍する

地震や台風などでライフラインが断絶するような事態に陥った場合には、まず飲み水を確保する必要があります。そんな極限のサバイバル状況のなかでこそ、ろ過装置は活躍するのです。例えば、皆さんの自宅のそばを流れる川の水や雨・雪から採取できる自然水はそのままの状態では飲むことはできませんよね。仮に煮沸しても有害物質がそのまま残留している場合があります。また、水当たりを起こして下痢になれば、せっかく水分補給をしたのに逆に脱水症状になってしまいます。

ろ過装置はペットボトルを使用して簡単に作ることができる

 

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そんな事態を未然に防いでくれるアイテムがろ過装置です。有害物質を高い精度でしっかりと除去してくれるろ過装置は、実は身近なペットボトルを使うことで簡単に作ることができるのです。以下では早速、「ペットボトルろ過装置の作り方」を材料から順に見ていくことにしましょう。

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ペットボトルろ過装置の作り方①

ペットボトルろ過装置を作る際に必要なものは?

引用:医師団の雑談|簡単!ペットボトルで作る泥水ろ過装置

ペットボトルろ過装置を作る際に必要となるのは以下の4種類です。

  • ペットボトル
  • 布(ガーゼでもOK)
  • 砂利
  • 木炭(活性炭)

夏休みの自由研究で工作するならホームセンターや100円均一で材料を揃えよう

夏休みの自由研究などで工作する場合には、あらかじめホームセンターや100円均一などで材料を揃えてください。災害などの緊急時に自作する場合には臨機応変に材料を調達しましょう。例えば、布は包帯やタオル、衣服の切れ端などでも代用は可能です。

紅のたぬきち
紅のたぬきち
他に、あったら便利な道具としてカッターと裁縫針、ライターにマスクがあります。いずれも100円均一で入手できるものでOKです。

ペットボトルろ過装置の作り方②

ペットボトルの底の部分をカットする

作り方の工程でまずやるべきことはペットボトルの加工です。ろ過装置の本体となるペットボトルの底部分をカッターなどでスパッと切ってください。川や雨・雪から採取した水を投入する「入り口」を作るわけですね。くれぐれも手を切らないように注意してください。

ペットボトルの蓋に穴をあけよう

ろ過装置の本体となるペットボトルの蓋に穴をあけてください。ポツポツポツと6~7個の穴をあけていきます。ここがろ過したあとの水の出口になるわけですね。金属製の裁縫針をマッチなどで炙って、熱で「融かし開ける」感じで作業を進めると楽に穴あけができます。このときにはマスクなどをして煙を吸わないようにしましょう。マスクは必須ではありませんので、もしも無い場合には顔を蓋から離すなどして対応してください。

紅のたぬきち
紅のたぬきち
穴があけばOKなので、ドリルがあればドリルでもOKですよ!

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ペットボトルろ過装置の作り方③

ペットボトルの本体に布を入れていこう

ペットボトルの蓋に穴をあけられたなら、蓋を閉めてください。ペットボトルに蓋が閉められた状態で、内部にまず布を入れていきます。切り開いたペットボトルの底面から布を投入してください。ギュッギュと奥(蓋のある方向)に布を押し込んでいくイメージで入れていきます。布はティッシュやキッチンペーパーでも代用可能です。

次に砂利を入れていこう

布を奥まで入れられたなら、次に砂利を投入します。布→砂利の順にペットボトルに材料を詰めていきましょう。ひとまず砂利の量は布が覆いかぶさる程度でOKです。

砂利のあとに炭(活性炭)を入れる

砂利を入れられたなら、そのあとで炭(活性炭)を入れましょう。炭の量も砂利と同じです。砂利がちょうと覆いかぶさる程度の量を投入してください。目安として、「親指の第一関節くらいの量」を入れていきます。

ペットボトルろ過装置の作り方④

布→砂利→炭(活性炭)と層を作るように入れたなら再び砂利を入れる

 

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布→砂利→炭(活性炭)の順でペットボトルに入れられたなら、再び砂利を入れましょう。砂利の量は炭と同じく親指の第一関節くらいの割合で調節してください。

最後に布を一番上に敷き詰めれば「ペットボトルろ過装置」の完成!

布→砂利→炭(活性炭)→砂利の順にミルフィーユのように層を作れたなら、最後に布を一番上に敷き詰めて作業完了です。基本的には、この一巡構成で十分にろ過装置として機能してくれます。

より高精度のペットボトルろ過装置に仕上げたい場合には?

より高精度のペットボトルろ過装置に仕上げたい場合には、布→砂利→炭(活性炭)→砂利→炭(活性炭)→砂利→炭(活性炭)→砂利……布といったように層を加えていってください。ただ、あまり層を厚くしすぎると濁水を入れられる量が減りますので注意してくださいね!

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ペットボトルろ過装置の仕組み

仕組みの肝となるのは砂利と活性炭の層

ペットボトルろ過装置の仕組みの肝となるのは砂利と活性炭の層です。まず最上部の布で粗い不純物を濾しとり、その後に残留した微粒子を砂利でクリーンにします。そして、活性炭の層でさらに残っていた細かな汚れを吸着・除去していくのです。

布と砂利の役割・仕組みはイメージしやすい

布と砂利の持っている役割・仕組みはわりとイメージしやすいですよね。編み目状の繊維の集合体である布で、大きな汚れを除去し、次に砂利を敷き詰めることで生じた隙間で不純物だけをブロックするわけです。それでは、炭(活性炭)の層の役割・仕組みは何なのでしょう。

炭(活性炭)には目には見えない細かな穴があいている

炭(活性炭)の表面には目には見えない小さく細かな穴が、無数にポツポツとあいています。これがペットボトルろ過装置の仕組みのもっとも重要なポイントです。無数にあいた穴は、不純物はもちろん色素や臭い成分まで高い精度で吸着・除去していきます。

仕組みを考えると炭(活性炭)だけは代用が難しい

ぶっちゃけてしまうと、布や砂利はそこらのもの。例えば、衣類やタオル、小石などで代用できますが炭(活性炭)だけは代用できません。ある意味でペットボトルろ過装置の心臓部とも言えますね。仕組みを考えると炭(活性炭)だけは代用が非常に困難ですので、あらかじめ少量でも備蓄しておくといざというときに便利です。炭(活性炭)は防湿剤や防臭剤としても日ごろから使用できますからね!あっても無駄にはなりません。

紅のたぬきち
紅のたぬきち
ペットボトルろ過装置の材料として炭(活性炭)を使う場合には、BBQ用の固まりの木炭をハンマーでぶっ叩いて粉々にしたものでもOKです。

ペットボトルろ過装置の使い方

自宅で実験的に使う場合には紅茶やコーラで試してみよう

完成したペットボトルろ過装置を自宅で試す際の使い方としては、紅茶やコーラを活用するのがおすすめです。具体的な使い方としては、まずペットボトルろ過装置を「ペットボトルの蓋部分を下に」してカップの上にセットします。

紅茶やコーラは一気に入れるのではなく少しずつ入れていく

紅茶やコーラは一気にドバっと入れるのではなく、少しずつチョビチョビと投入していきましょう。布に染み込ませるような感じで、少量ずつペットボトルろ過装置に入れていきます。

カップに透明になった紅茶やコーラが出てくる

すると、ペットボトルろ過装置の下にセットしたカップに透明になった紅茶やコーラが出てくるはずです。一層の場合には、1回のろ過では完全に透明にはならず、若干の色が残っているかと思います。その場合には、再びろ過後の液体を装置にかけていきましょう。数回この工程を繰り返すことで、綺麗な水に変化していきます。

夏休みの自由研究であればいろいろな液体で実験してみよう

自由研究的な使い方として、家にある身近な液体をペットボトルろ過装置にかけてみるというのも面白いかと思います。例えば、紅茶やコーラのほかにコーヒーや牛乳などを試してみるのもよいでしょう。何回のろ過で透明になったのかをノートにまとめていけば、それだけでも十分に立派な夏休みの自由研究になってくれるはずです。小さいお子さんの場合は、ペットボトルをカットしたり蓋に穴をあけたりする工程は親御さんが付いてあげてくださいね!

紅のたぬきち
紅のたぬきち
もしも実験のあとでろ過した液体の味を確かめたい場合には、あらかじめ材料を洗浄&消毒しておきましょう!

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ペットボトルろ過装置の注意点

ろ過したあとの水は必ず煮沸してから飲むこと!

ろ過したあとの水は必ず1度、ぐつぐつと煮沸してから飲料用として活用してください。一見すると無色透明で綺麗に見えても、まだ若干の雑菌が残っているケースが考えられます。手作りのペットボトルろ過装置は、その素材の状態や作り方の精度によって性能にブレが出るものです。

布や砂利・活性炭はあくまでも「汚れ」を綺麗にできるだけ!

ペットボトルろ過装置の材料となっている布や砂利・活性炭はあくまでも「汚れ」の成分を除去できるだけのシロモノです。細菌やウィルスについては完全に取り除くことはできません。

細菌やウィルスを完全に死滅させるためにも必ず煮沸しよう

濁りがなくなったからといって、そのまま飲むのは大変危険です。細菌やウィルスを完全に死滅させるためにも、必ず100度以上の温度で5分以上を目安に煮沸消毒してください。これは絶対に徹底しておきたい注意点です。

ペットボトルろ過装置の使い方例を動画で確認!

Youtube動画を参考にペットボトルろ過装置の使い方例を学ぼう

最後におまけとして、Youtube動画のなかからペットボトルろ過装置を取り扱ったものをピックアップしてご紹介させていただきます。使い方だけではなく作り方から取り扱ったものや、ユニークな実験をしているものまで面白い動画が豊富に存在しました。皆さんがペットボトルろ過装置を実際に作る&使う際にはぜひ参考にしてください!

動画①:『泥水も飲料水に変える、ろ過装置にコーラを入れてみた』

人気吉本芸人の「トッカグン」さんが公開している動画となります。最近は本職のお笑い芸人さんがYoutuberとして大活躍していますね。動画内ではバンダナを布の代用として活用しています。皆さんも実際にろ過装置を作る際にはご自宅にある不要な布などを活用してみてください!

動画②:ペットボトルろ過装置の作り方!その仕組みから順番に解説!

こちらの動画では、一般的なペットボトルろ過装置の作り方や使い方について分かりやすく動画形式で紹介してくれています。音声による解説つきですので、初めてペットボトルろ過装置を作るという方はきっと参考になるかと思います。

まとめ

ペットボトルろ過装置でサバイバルをパワフルに乗り越えよう!

ペットボトルろ過装置は身近にある材料を組み合わせることで簡単に作れる大変便利なアイテムです。夏休みの自由研究としてはもちろん、災害などの本当の意味での緊急時にも大活躍してくれます。まだ1度もペットボトルろ過装置を作ったことがないという方は、ぜひこの機会に1度作ってみてください。お子さんであれば素晴らしいレクリエーションに。オッサンであれば忘れかけていたピュアハートを思い出せる良いキッカケになってくれるはずです。それでは、最後までお読みいただきありがとうございました!

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