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薪ストーブを使用する多くの人々は、特に子供や高齢者にとって、室内空気汚染に関連する健康被害に気づいていません。よりクリーンで安全な家庭用暖房が利用可能になり、温室効果ガス排出量が削減されるという追加のボーナスが提供されます。

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木材の燃焼は、汚染と気候変動に大きく貢献しています。コキ・ジョバノビッチ/ストックシー

薪ストーブの明るい輝きは、寒い冬の夜に居心地の良い雰囲気を作り出しますが、薪ストーブの美的魅力は、人間の健康にとって高い代償を伴います。

環境保護庁(EPA)は、米国中の多くの住宅地で冬の間、木の煙が空気の質の低下の主な原因であると警告しています。

木材を燃やすと、窒素酸化物や一酸化炭素などの有毒ガスが発生するだけでなく、粒子状物質と呼ばれる小さな固体粒子も生成されます。

「これらの粒子は非常に小さいため、肺の奥深くまで移動して刺激や炎症を引き起こす可能性があるため、粒子汚染は特に危険です」と博士は述べています。ジョンM。ジェームズ、アメリカ喘息アレルギー財団の医療専門家およびスポークスパーソン。

「すぐにさらされると、咳、喘鳴、息切れ、胸部圧迫感、喘息発作を引き起こす可能性があります」と彼はMedicalNewsTodayに語った。

「慢性暴露は、肺機能の全体的な低下と慢性気管支炎につながる可能性があります」と彼は付け加えました。

EPAによると、粒子状物質(PM)は、特にこれらの状態のリスクがすでに高い人々において、心臓発作、脳卒中、不整脈、および心不全を引き起こす可能性もあります。

「木の煙は肺を刺激し、炎症を引き起こし、免疫系に影響を与え、COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2を含む肺感染症にかかりやすくする可能性があります。」

- 環境保護庁

粒子状物質が小さいほど、肺から血流へ、そして体全体へと通過しやすくなります。

したがって、最も有害な粒子は、直径が2.5マイクロメートル(1000分の1ミリメートル)未満であり、PM2.5として知られています。

国内の木材燃焼に加えて、PM2.5の他の発生源には、発電所、自動車のエンジン、摩耗したゴムタイヤなどがあります。

複数の健康への影響

粒子は肺、心臓、脳、およびその他の臓器に留まり、特に子供、高齢者、および既存の状態の人々などの脆弱な個人にとって、健康に深刻な影響を与える可能性があります。

英国肺財団によると、PM2.5は慢性閉塞性肺疾患(COPD)と肺がんを引き起こす可能性があります。また、PM2.5曝露と糖尿病、およびアルツハイマー病やパーキンソン病などの脳疾患との間に関連がある可能性があります。

低出生体重は、妊娠中にPM2.5に曝露された母親の赤ちゃんにも見られます。

最近の研究によると、PM2.5への曝露の増加は、推論能力と問題解決能力の低下、および不安とうつ病のリスクの増加にも関連している可能性があります。

EPAは、屋内のPMレベルが屋外のPMレベルを超える可能性があると報告しています。発生源には、タバコの喫煙、調理、ろうそくから、暖炉、薪ストーブ、換気されていないガスまたは石油ストーブまで、あらゆる種類の燃焼が含まれます。

木材は比較的安価な燃料であるため、石油やガスの価格が高騰しているときに家を暖めるのに特に魅力的な方法です。

薪ストーブもまた、その美的魅力のために近年人気が高まっています。しかし、それらは屋内と屋外の両方で粒子状物質の主要な発生源です。

最近のレビューによると、直火は暖房の各ユニットで最も多くの粒子状物質を生成し、次に多燃料ストーブ、次に木質ペレットを燃やすストーブが降順で生成されます。

2020年の調査によると、薪ストーブを使用した世帯では、使用しなかった世帯と比較して、PM2.5の屋内レベルが3倍高かった。研究は、より多くの燃料を追加するためにストーブのドアを開くと、屋内の粒子状物質レベルが急上昇することを示唆しました。

汚染の主な原因

石油およびガスボイラーも粒子状物質を生成しますが、全体的な粒子状物質汚染に対するストーブでの薪の燃焼と直火の全体的な寄与は驚くべきことかもしれません。

たとえば英国では、政府の報告によると、燃料としての木材の使用は、2020年の家庭での燃焼によるPM2.5排出量の70%を占めています。

この発生源からのPM2.5の排出量は、2010年から2020年の間に35%増加し、PM2.5の総排出量の17%に達しました。

これは、2020年に、英国の住宅での木材燃焼が、PM2.5汚染の13%を占めるすべての道路交通よりも多くの粒子状汚染を引き起こしたことを示唆しています。

薪ストーブは、高レベルの屋内および屋外の粒子汚染を引き起こす可能性がある農村地域の家を暖めるための一般的な方法です。低所得のコミュニティは特に脆弱である可能性があります。

アン調査米国の農村地域の室内空気汚染については、たとえば、モンタナ州の住宅と比較して、アラスカとナバホネイションの住宅でPM2.5の濃度が高いことがわかりました。

最近煙突を掃除していない世帯、および高品質のストーブを使用していない世帯は、屋内のPM2.5レベルがかなり高かった。

室内空気汚染を最小限に抑えるために、EPAは人々に次のことを推奨しています。

  • 換気されていないストーブ、暖炉、または燃料を燃やすスペースヒーターを屋内で使用することは避けてください。
  • EPA排出基準に準拠していると認定された薪ストーブを選択し、ドアがしっかりとはまるようにします。
  • よく味付けされた乾いた木材など、ストーブや暖炉には適切な燃料を使用してください。

しかし、無公害の薪ストーブなどはありません。

「それでも、最高の設計と操作が可能な薪ストーブ(または複合木質ペレット燃焼)ストーブでさえ、大気汚染を引き起こします」とケビンM氏は述べています。スチュワート、アメリカ肺協会の環境健康アドボカシーと公共政策のディレクター。

「排気の排出が理想的であり、すべての燃焼生成物が外気に放出されたとしても、それらの排出物はそれらを排出する住居のすぐ近くにとどまることが多く、それらの排出物の一部が再同伴されるのが一般的です。家に持ち込まれる空気」と彼はMNTに語った。

彼は、ストーブから排出された汚染物質が近隣の家にも侵入する可能性があると指摘しました。

トラックよりも汚い

最高の環境基準を満たすストーブでさえ、トラックよりも屋外の大気汚染を引き起こす可能性があります。

たとえば、研究者は、同じエネルギー出力で、欧州連合の2022年のEcoDesign基準を満たす薪ストーブが、重量物運搬車の750倍のPM2.5を生成することを発見しました。

科学者たちはまた、誰かがストーブのドアを開けて燃料を追加するたびに、屋内の粒子状物質汚染が急増することを警告しています。

木質ペレットボイラーは、密閉された自動システムを使用してペレットを炉に供給するため、この問題を回避します。

また、効率が高く、粒子状物質の排出量も少なくなっています。さらに、廃材から作られているため、燃料は持続可能です。

欠点として、木質ペレットボイラーは高価であり、頻繁なメンテナンスとペレット用の大きな保管スペースが必要です。

薪ストーブからの排出を最小限に抑えるためのEPAの推奨事項(上記を参照)に加えて、Dr。アメリカ喘息アレルギー財団のジェームズは、さらにいくつかのアドバイスをしています:

「[M]薪ストーブが使用される場所が適切に装備されていることを確認してください[…]これには、高品質の空気ろ過装置、煙警報器の維持、一酸化炭素検出器の設置、消火器の手元の適切な作業状態の維持が含まれます、そして可燃物をストーブから遠ざけること。」

ヒートポンプの約束

幸いなことに、あらゆる種類の燃料を燃焼させるためのハイテク代替品が利用可能になりました。ヒートポンプとして知られており、直接的な汚染や温室効果ガスの排出はありません。

ヒートポンプは、屋外または地下から家の外の熱を捕らえて集中させ、屋内に運びます。

冷蔵庫やエアコンのように、電気を使って冷媒を交互に気化・凝縮させます。

冷媒は、気化するときに大気または地面から熱を吸収し、凝縮して液体になるときに屋内で熱を放出します。

ポンプは、同じ量の熱出力に対して、ファンヒーターなどの通常の電気ヒーターよりも少ない電力を使用します。

ただし、ほとんどのヒートポンプでは設置コストが欠点です。ただし、新しい「高温」設計には、これらのコストを削減できる可能性があります。

従来の「低温」ヒートポンプは、ガスまたは石油燃焼のセントラルヒーティングシステムの60〜80°Cの温度と比較して、約35〜45°Cで最も効率的に動作します。

したがって、これらのポンプの1つを設置するには、追加の住宅断熱材とセントラルヒーティングシステムのオーバーホールが必要になり、ラジエーターの表面積を増やすか、床暖房を設置します。

ただし、新しい高温ポンプは60〜80°Cの温度を供給できます。したがって、理論的には、既存のセントラルヒーティングシステムに組み込むことができます。

スウェーデンの会社Vattenfallによって製造されたものなどのこれらのポンプは、従来の冷媒ではなく二酸化炭素またはプロパンを使用して温度を上げます。また、大型の屋内水タンクを使用して、熱を蓄えたり「緩衝」したりします。

「基本的にヒートポンプはCOを使用します2多くの従来のヒートポンプのような合成製品ではなく」と、Vattenfallの広報担当者であるEmilyFaull氏は説明します。

「家に温水と暖房を供給するバッファー(巨大な水タンク)もあります」と彼女は付け加えました。

ただし、高温ヒートポンプは従来型よりも多くの電力を消費するため、ランニングコストが高くなることは注目に値します。

他のきれいな選択肢

バイオマスや化石燃料に代わるもう1つのクリーンな代替手段は水素です。水素は、燃焼時に温室効果ガスや粒子状物質を生成しません。

住宅を暖房するための代替燃料源としての水素の安全性を調査するための研究と初期の試験が進行中です。

一方、最も急速に成長している技術の1つは「地域暖房」です。これは、工場、廃棄物焼却炉、または地下(「地熱」熱)から家に熱を配管することを含みます。

これは、都市などの人口密度の高い地域ではうまく機能しますが、地方ではあまりうまく機能しません。

多くの研究と投資が先にありますが、これらのような技術は、気候変動に取り組み、公衆衛生を改善するためのウィンウィンを提供します。

世界保健機関(WHO)は、室内空気汚染が現在毎年380万人の早死を引き起こしていると推定しています。

したがって、薪ストーブや直火のような美的魅力はないかもしれませんが、低炭素暖房は、今後数十年で世界中の何百万人もの命を救う可能性があります。

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