テキスト
テキスト

011

鉄道

2021
年度版

011

鉄道

最新環境教育（二酸化炭素（CO2）等）授業テキスト

対象学年：小学4・5・6年

─ 地球にやさしい！鉄道の工夫を知ろう─

授業の感想をまとめよう

地球にやさしい！
鉄道の工夫を知ろう
鉄 道は、私 たちの生 活を支 える公 共交通のなかでもっとも地 球にやさしい輸送機関です。
そ れ は、 地 球 温 暖 化 の原 因と考 えられている二酸 化 炭 素 (C O2) を 出 す 量

アンケート
このテキストを使ってみてどうでしたか？あてはまるところに○をつけてください。

が少ないからです。
鉄 道会社の取 り組 みにつ（いて調べてみましょう。

）よくわかった （）少しわかった （学校住所：）むずかしかった

都道

市区

府県

町村

学 校 名：学 年：年

1 乗り物は二酸化炭素を出す ………………………………… 2
2 地球にやさしい乗り物 鉄道 ………………………………… 3

本教材を使った授業の感想文を募集しています。郵送かファックスにて、下記の「最新環境教育研究会」までお送りください。記念品をお送りいたします。
＊このページをコピーしてお使いください。

3 「電車」と「気動車」…………………………………………… 5
4 「電車」と「気動車」の省エネ ………………………………… 6
5 速くても、地球にやさしい「新幹線」………………………… 8発 行 日

2021 年 2 月 28 日

監修向山洋一

担

当小塚祐爾

発行

最新環境教育研究会〒 142-0064 東京都品川区旗の台 2-4-12

TELFAX

協力03-5702-5835

6 「N700A」エコ技術のひみつ ………………………………… 127 鉄道会社のリサイクル

03-5702-2384

一般財団法人 経済広報センター＊本書は学校教材の資料として作成されたものです（非売品）。本書の無断転載・複写、また、学校の授業以外での使用はお控えください。

年組

名前…………………………………… 14

３時間

１ 乗り物は二酸化炭素を出す

２ 地球にやさしい乗り物 鉄道

旅行にいくときに、あなたは、どんな乗り物に乗っていきたいですか。

問題

12下の □ に書きましょう。

①

次 の 2 枚 の写 真は、どちらも鉄 道の写 真です。それぞれ、何 を運 んで問題いるのでしょうか。予想して、下の □ に書きましょう。

①②②③④
いろいろな乗り物で旅行にいくことができます。たとえば次のようなものがあります。
鉄道

飛行機

家の車

バス

船

タクシー

写真提供：J R四国（マリンライナー）

写真提供：J R貨物（EH500）

鉄道には、人を運ぶ旅客鉄道と物を運ぶ貨物鉄道の 2 つがあります。

同じ人数の人を乗せて同じきょりを移動するときに、二酸化炭素を出す問題

3

量が、いちばん少ないのは、どの乗り物だと思いますか。
次から選んで、（）にひとつだけ○をつけましょう。

（）鉄道（）飛行機（）家の車（）バス

乗り物は、動かすときに「電気」や 「ガソリン」などのエネルギーを使います。

うご

乗り物を動かすにさんか

たんそ

ちきゅうおんだんか

地球温暖化につながる
2（）タクシーで二酸化炭素が出る

問題 3 答え = 鉄道

もの発電所で電気を作るときに二酸化炭素が発生します。

②物

のり※「電気」は使うときには二酸化炭素は発生しませんが、火力問題 2：答え = ① 人

そのときに、必ず二酸化炭素を出します。

3

一人を 1km 運ぶときに出す二酸化炭素の量がいちばん少ないのは、鉄道 です。
日本では鉄道が運んでいる人の量は、全体の約 73％です。

３「電車」と「気動車」《輸送量当たりの二酸化炭素の排出量2017年度（旅客）》 《国内旅客輸送の輸送機関分担率2017年度》
乗っている人数とその人数を輸送した距離（km）を掛け合

一人を1km運ぶときに出す二酸化炭素の量2 枚の写真をくらべて、鉄道車両の様子の違いを見つけましょう。

問題

4

わせた値の合計見つけたら、下の □ の中に書きましょう。

こうくう
じかよう じょう よう しゃ
じょうようしゃとう

①

こう くう

②

ジェーアール

みんてつてつどう

写真提供：J R九州（885系）
資料提供：交通エコロジー・モビリティ財団

資料提供：交通エコロジー・モビリティ財団

2020年版『運輸・交通と環境』

2020年版『運輸・交通と環境』

写真提供：J R北海道（スーパーとかち）

1 トンの物を 1km 運ぶときに出す二酸化炭素の量がいちばん少ないのは、鉄道 です。日本では鉄道が運んでいる物の量は、全体の約 5％です。

※

よく見 ると、左 の写 真には、架 線がありますが、《輸送量当たりの二酸化炭素の排出量2017年度（貨物）》1トンの物を1km運ぶときに出すCO2の量《国内貨物輸送の輸送機関分担率2017年度》

右の写真には、架線がありません。

貨物の重さとその貨物を輸送した距離（km）を掛け合わ

左の鉄道車両は 電車 と呼ばれ、架線からの電気でせた値の合計
こうくう（こくないせん）てつどう

モーターを回して走っています。一方、右の鉄道
車両は 気動車 と呼ばれ、軽油でディーゼルエンジ

じかようか もつ しゃ

ンを動かして走っています。
写真提供：J R九州（885系）

えい ぎょう よう か もつ しゃないこうかいうん
えい ぎょう よう か もつ しゃ
せん ぱく

てつ

※一般的には「かせん」と読みますが、鉄道会社では他の言葉との混同を防止するため「がせん」と呼んでいます。

〈電車の場合〉

どう〈気動車の場合〉架線
じ か よう か もつしゃ

資料提供：交通エコロジー・モビリティ財団

資料提供：交通エコロジー・モビリティ財団

2020年版『運輸・交通と環境』

2020年版『運輸・交通と環境』

鉄道は、公共交通の中でも、いちばん地球にやさしい輸送機関ということができます。

軽油
モーター

ディーゼルエンジン

架線からの電気で、モーターを回す

軽油で、ディーゼルエンジンを動かす

人や物を運ぶ方法を選ぶときは、何時間かかるか、便利か、安いかということも考え4

問題４：答え＝①の写真には架線があるが②には架線がない。

ながら、なるべく鉄道を利用することが大切です。

5

４「電車」と「気動車」の省エネ問題

5かいせつ「電車」の省エネのしくみ「回生ブレーキ̶」

解説

下の写真の「気動車」は、ディーゼルエンジンと蓄電池の 2 つを使って鉄道車両のブレーキは複数ありますが、ここでは電気ブレーキについて解説します。

モーターを動かして車両を走らせています。こうした方式を何方式（システム）というでしょう。下の □ に書きましょう。

電気ブレーキとは、車両を動かすときに使うモーターを発電機として利用するブレーキ方式のことです。
電気ブレーキには「発電ブレーキ」と「回生ブレーキ」の２種類がありますが、「発電ブレーキ」は発電機で発電した電気エネルギーを熱として放出していました。
そこで鉄道会社では、熱として放出していた電気エネルギーを有効に活用できないかと考え、新たに「回生ブレーキ」という方法を考えました。
「回生ブレーキ」は、発電機で得た電気エネルギーを、架線を通して別の電車を動かすのに使えるようにしたしくみで、ブレーキ時に発生した電気をむだにしない環境にやさし

写真提供：J R東日本（キハE200形 こうみ）写真提供：J R貨物（HD300）

いしくみです。

《回生ブレーキのしくみ》

この気動車は、ハイブリッド鉄道車両と呼ばれており、ディーゼルエンジンと、モーターの両方を積んでいて、大きな蓄電池も積んでいます。

電気の流れ※ ハイブリッド鉄道車両は、ディーゼルエンジンとモーターという異なる 2 つの動力を持つ鉄道車両のことです。
動物や植物においても、異なった種類のものを人工的に組み合わせてできた新種のことをハイブリッドといいます。

① 動くときモーター

発電機

電気（赤）で、モーターを動かす。

止まろうとする電車

動こうとする電車

蓄電池
エンジン

蓄電池の電気（青）と、エンジンの力で発電した

架線

モーター

モーター

モーターで発電しながらスピードを落とす

発電した電気をもらって、モーターを回す② 止まるとき
蓄電池

モーターを回すのに必要な力を使うことでブレーモーター

この方法で、止まるときに熱になってしまうエネ発電機蓄電池に充電する。

エンジン

キをかける。モーターを回して発電した電気は、ルギーを電気として蓄え、動かすときに使う。
問題 5：答え = ハイブリッド67

５ 速くても、地球にやさしい「新幹線」問題7新幹線は、受ける風の力を和らげるために、先頭車両に、ある工夫をしました。それはどんな工夫でしょうか。
2 つの写真をくらべて、下の □ の中に書きましょう。

速く走る新幹線も、さまざまな工夫をして、二酸化炭素を減らしています。
問題

次の 2 つの絵のうち、進むのに多く力が必要なのは、どちらですか。

6

また、それはなぜですか。答えとその理由を下の □ に書きましょう。

①②① 最初に作られた新幹線車両「0 系」②最近の新幹線車両「700 系」

写真提供：J R東海（0系）

風

写真提供：J R西日本（700系）

風

進む方向

進む方向

答え

理由

東 海 道・ 山 陽 新 幹 線 の 新 幹 線 車 両「N700A」は、受ける風がスムーズに流れるような形をしています。
この形を エアロ・ダブルウイング形 と言います。

風を受ける面が広いと、進むのに多くの力が必要になります。これは鉄道でも同じです。

この改 良などによって、ひとつ前 の型 の速く走る新幹線は、その分、受ける風も強いために、走るのに多くの電気を使います。

新幹線車両「700 系」よりも、受ける風のそうすると、多くの二酸化炭素を出してしまうことになります。

力を 20 ％減らすことができました。
問題 7：答え = ①

受ける風が左右などにスムーズに流れるように改良している。

問題 6：答え = ①

風を受ける面が広いので、進むのに多くの力が必要。

8

写真提供：J R東海（N700A）

9

問題

次の 2 つの絵のうち、進むのに多く力が必要なのは、どちらですか。

8

また、それはなぜですか。答えとその理由を下の □ に書きましょう。

①②問題

9

乗せる人数を変えずに、新幹線の重さを軽くするには、どうしたらよいでしょうか。
下の □の中 に考えを書きましょう。

より少ない電気で新幹線を走らせるには、新幹線車両を今までより軽くする必要があります。
重い鉄の台車

軽いアルミ合金の台車

そのために、おもに次のように改良されてきました。

答え理由

写真提供：J R東海（0系）

最初に作られた新幹線車両「0 系」

写真提供：J R東海（N700A）

東海道・山陽新幹線
新幹線車両「N700A」

動かす物の重さが、重ければ重いほどたくさんの力が必要になります。
これは鉄道も同じです。重ければ重いほど多くの力 が必 要になるということは、たくさんの車体鉄

アルミ合金

窓

厚く、重い

うすく、軽い重さ（16 両）

970 トン713 トン

電気を使うということです。
そうすると、二酸化炭素もたくさん発生してしまいます。
ちなみに、最初の新幹線車両「0 系」の重さは、

問題 8：答え = ①

動かす物の重さが②よりも重い。

10

問題 9：答え = 車体をアルミ合金にする。窓をうすく、軽くする。

16 両で 970 トンでした。

写真提供：J R東海（0系）

11

６「N700A」エコ技術のひみつ問題

11

新幹線の車両と車両の間は、左の写真のような形から右の写真のような形に変わりました。それはなぜでしょうか。
考えを下の □ の中に書きましょう。

東 海 道 ･ 山 陽 新 幹 線 の 新 幹 線 車 両「N700A」 に は、 こ れ ま で 紹 介 し た 以 外 に も、二酸化炭素を減らすためのさまざまな工夫があります。
東海道・山陽新幹線
新幹線車両「N700A」

約 20 年前の新幹線車両「300 系」

問題

10

ブレーキをかけるときに、モーターを発電機として使い、発電した電気を他の電車を動かす電気にすることができます。
このブレーキのことを何といいますか。
（7 ページの「解説」を見よう）

ブレーキ
写真提供：J R東海

写真提供：J R東海

新幹線でも、回生ブレーキを使って、他の新幹線に電力を送っています。

電気の流れ止まろうとする新幹線

動こうとする新幹線
車両と車両の継ぎ目をおおったものを「ホロ」と言います。新幹線車両 N700A の「ホロ」は、電車の横のでこぼこをなくし、空気の流れをスムーズにして、風の力を受けモーターモーターないようにしています。これを「全周ホロ」といいます。このような工夫のおかげで「N700A」は、省 エネルギー化 を達 成しました。2020 年 には、最 新の新 幹線車両

モーターで発電しながらスピードを落とす

発電した電気をもらって、モーターを回す「N700S」が登場し、これまででいちばん省エネな新幹線となりました。

すぐれた工夫で省エネルギー化を達成！
カーブを曲がるとき、普通は、スピードを落とさなくてはなりません。
そうすると、スピードをまた上げるのに電気を使います。
新幹線車両 N700A は、スピードを落とさずにカーブを曲がれるように車体を 1 度傾けてカーブを曲がることができます。

300 系

最高時速 270km

N700A

最高時速 285km

77％

100％

ー 23％

時速 270km の場合
約 2 割も省エネ！

ど1度「300系」の時速270km走行時の電力消費量を100％とした場合の、「N700A」の時速285km走行時（■）の比率
問題 11：答え = 電車の横のでこぼこをなくし、空気の流れをスムーズにして、風の力を受けないようにする。

問題 10：答え = 回生1213

７ 鉄道会社のリサイクル何でしょう。
下の □ の中に書きましょう。

鉄道は、たくさんの人が使います。そのため、たくさんのゴミが出されます。どんなゴミが出されると思いますか。

○○○会社線

15070円

円区間

▶

○○○

下の □ の中に書きましょう。

25.ー1.1

1213

鉄道からたくさん出る切符は、ある物に再生されます。それはいったい

小児

発売当日限り有効 下車前途無効

1111 12：00

問題

問題

切符
鉄道の駅では、缶やペットボトル、びん、新聞、雑誌、お菓子のゴミ、弁当のゴミなどが捨てられます。
使 い終 わった切 符は、トイレットペーパーや段ボールにリサイクルさ※ 主な IC カードれます。

Kitaca ……………… JR 北海道※

また最近では、IC カード の登場で、Suica ……………… JR 東日本

買われる切符の量も減っています。

TOICA ……………… JR 東海
ICOCA ……………… JR 西日本
SUGOCA …………… JR 九州＜まとめ＞
このように、
私たちの生活を支える「鉄道」は、より地球にやさしい輸送機関となるよう、日々
写真提供：J R東日本

工夫を重ねています。
これから鉄道を使うときは、鉄道の環境に対する工夫や取り組みを探してみましょう。そし各鉄道会社では、ゴミのリサイクルを進めるため、さまざまな取り組みを行っています。て、地球温暖化問題の解決に大きな役割を果たす鉄道について、おうちの人とも一緒に考え

たとえば JR 東日本では、上の写真のように「新聞・雑誌」「ペットボトル、カン・ビン」てみましょう。

「その他のゴミ」の 3 つに分けて捨てるように、お願いしています。
問題 13：答え = トイレットペーパー、段ボール問題 12：答え =（例）缶、ペットボトル、びん、新聞、雑誌、お菓子や弁当のゴミ

1415