ペルーのプーノ市郊外では、依然として多くの人々が調理に木材、木炭、植物の残骸、動物の糞といったバイオマス燃料を使用しています。これらの燃料を屋内で燃焼させることは、家庭内空気汚染（HAP）を引き起こし、長期的な健康問題につながる可能性があります。
ジョンズ・ホプキンス大学ブルームバーグ公衆衛生大学院の研究チームは、バイオマス燃料の使用を減らす方法として、Wonderbagという保温調理器を導入しました。そして、調理プロセスを妨げることなく、保温調理器が家庭でどれくらいの頻度で、どれくらいの期間使用されているかというデータを収集するために、T&D TR41データロガーを使用しました。
このケーススタディは、データロガーが工場や研究室だけでなく、環境、エネルギー、健康に関する研究にも応用できることを示しています。
バイオマス燃料による調理がもたらす大気汚染問題
人類は何世紀にもわたって調理にバイオマス燃料を使用してきました。今日では、工業国や都市部のほとんどが電気や液化石油ガス、すなわちLPG（Liquefied Petroleum Gas）といったよりクリーンなエネルギーに移行していますが、
世界の多くの人々はいまだバイオマス燃料に依存しています。
バイオマス燃焼による煙には、以下のような物質が含まれる可能性があります。
- 一酸化炭素
- 二酸化硫黄
- すすや微粒子
これらの微粒子は呼吸器系に入り込み、肺の奥深くに蓄積することがあります。
バイオマス燃料の煙に定期的にさらされることは、肺炎、心臓病、呼吸器系の疾患など、多くの健康問題に関連しています。
家庭内空気汚染を削減する重要な方法の一つは、家庭がバイオマス燃料からLPGなどのよりクリーンな燃料に移行することを促進することです。
ペルーのプーノ地域における問題
ペルーの農村地域では、多くの人々が依然として調理にバイオマス燃料を使用しています。
アンデス山脈の標高が高い地域にあるプーノでは、住民が使用する主要な燃料の一つに乾燥した牛の糞があります。
当該地域は海抜12,000フィート以上の高地にあるため、空気が薄く、家庭内空気汚染の問題は特に重要視されなければなりません。
複数の研究で、地域内の女性の多くがバイオマスよりもガスを好むことが示されていますが、LPGのコストは依然として大きな障壁であり、多くの家庭がガスを継続的に利用できない状況です。
LPGをより長く使用するには？
ペルーで20年以上にわたって研究活動を行ってきた、ジョンズ・ホプキンス大学ブルームバーグ公衆衛生大学院の准教授であるスティーブン・A・ハーベイ博士は、次のような疑問を投げかけました。
家庭が調理に必要とするLPGの量を減らすことができれば、LPGの使用コストが下がり、人々が継続的に利用できるようになるのではないか？
研究チームは、Wonderbagと呼ばれる器具を導入して実験を行いました。
Wonderbagとは？
Wonderbagは、厚い断熱材を備えた保温調理袋で、食品の温度を数時間にわたって維持できます。
使い方は以下の通りです。
- 鍋に材料を入れてコンロで沸騰させる
- 鍋をコンロから下ろす
- 鍋をWonderbagの中に入れる
- 袋を閉じて熱を保持する
- 蓄えられた熱で食品を調理し続ける
熱を保持する断熱材のおかげで、食品は調理プロセス全体を通じて燃料を使用する必要なく、調理を続けることができます。
例えば、通常45〜60分コンロで煮込むスープやシチューは、コンロでの加熱を約10〜15分に短縮し、その後Wonderbagに入れて保温することで調理を続けることができます。
この方法は、一度の調理で使用するLPGの量を削減し、ガスタンク1本をより長く使用できる可能性を秘めています。
研究の重要な問いは、次のことです。
Wonderbagの使用によるLPGの節約は、家庭が牛糞からLPGに継続的に移行するのに十分なほど大きなものとなるか？
研究の重要な課題：Wonderbagが実際に使用されていることをどう知るか？
Wonderbagの有効性を研究するために、研究チームは2つの重要な情報を把握する必要がありました。
- Wonderbagがどれくらいの頻度で使用されているか
- 一度の使用につきどれくらいの期間使用されているか
これらのデータは、節約されたLPGの量と比較されます。
Wonderbagの使用状況を確認する一つの方法は、温度変化を記録することです。
熱い食品が入った鍋が袋に入れられると、内部の温度は著しく上昇します。したがって、温度を継続的に記録できれば、そのデータから使用期間を分析できます。
なぜ一般的なデータロガーは不向きなのか？
以前の研究から、各家庭にはバイオマスコンロとLPGコンロにデータロガーが設置されていました。
しかし、これらのデータロガーは、データをダウンロードするためにUSB経由でコンピューターやタブレットに接続する必要がありました。
この方法はWonderbagには不向きでした。なぜなら、研究者が調理中にデータロガーを取り出すために袋を開けると、次の問題が発生する可能性があったからです。
- 袋内の熱が失われる
- 調理プロセスが変化する
- 食品に影響が出る
- 実験データが不正確になる
そのため、研究チームはWonderbagを開けることなく、外部からデータをダウンロードできる温度データロガーを必要としていました。
T&D TR41データロガーがこの研究のために選ばれました
ジョンズ・ホプキンス大学のチームは、プロジェクトに適した温度監視装置を見つけるために、CASデータロガー社のアプリケーションスペシャリストであるビル・フーン氏に連絡を取りました。
推奨された機器は、T&D TR41温度データロガーでした。
TR41の重要な特徴は、Bluetooth通信をサポートしていることです。これにより、研究チームはWonderbagを開けることなく、スマートフォンやタブレットを通じてデータをダウンロード・確認できました。
したがって、参加者の調理プロセスを妨げることなくデータを収集できました。
フィールドワークにおけるT&D TR41の利点
T&D TR41は、以下の複数の特性により、この研究に適していました。
1. Bluetooth接続
本体にUSBケーブルを接続することなく、スマートフォンやタブレットを介してデータロガーからデータをダウンロードできます。
これにより、研究チームはロガーをWonderbagから取り外すことなくデータを確認できます。
2. 内蔵温度センサー
TR41は温度センサーを内蔵しているため、本体がコンパクトで設置が簡単です。
3. IP67防水保護
本体はIP67保護等級に準拠しており、湿気の多い環境や水に触れる可能性のある環境での使用に適しています。
4. 高地での使用に対応
このデバイスは、アンデス山脈のプーノのような高地を含む、さまざまな環境下で使用できます。
5. 実験に適した測定温度範囲
TR41は、約
-40°Cから80°Cの温度範囲に対応しています。
したがって、調理プロセス中のWonderbag内の温度監視に適しています。
データロガーはどのように設置されたか？
研究チームはWonderbagの内側に小さなポケットを追加し、そのポケット内にTR41を設置しました。
熱い食品が袋に入れられると、TR41は温度変化を継続的に記録します。
温度グラフから、研究者は次のことを分析できます。
Wonderbagがいつ、何回、どれくらいの期間使用されたか
これにより、データは各家庭のLPG使用量と比較され、燃料節約効果がより正確に評価されます。
ユーザーの行動を妨げることなくデータを記録
このプロジェクトにおけるT&D TR41の重要な利点は、研究者が参加者の調理プロセスを変えることなく、実際の使用データを記録できることでした。
チームは、データをダウンロードするためにWonderbagを開ける必要がなく、データ収集プロセス自体によってデータが影響を受けるリスクを軽減できました。
スティーブン・A・ハーベイ氏は、T&Dのデータロガーは困難なフィールド環境でのデータ収集に適しており、この研究から得られたデータが、ペルーをはじめ、同様の問題を抱える世界中の人々の生活の質向上に貢献することを期待していると述べました。
実験から実用へ
プロジェクトに参加する家庭を募集する際、ハーベイ氏のチームは、地域で一般的な料理である鶏肉とキヌアのスープを使ってWonderbagの使用方法を実演しました。
参加者は朝に集まり、材料を沸騰させた後、鍋をWonderbagの中に入れました。
約4時間後、参加者が自分のキッチンでの使用方法について説明を受けた後、Wonderbagを開けると、スープは調理済みでまだ熱いままでした。
一緒に食事をした後、各参加家庭には、T&D TR41データロガーが内蔵されたWonderbagが配布されました。
このプロジェクトのため、ジョンズ・ホプキンス大学の研究チームは、研究に参加する家庭からデータを収集するために、90台のデータロガーを購入しました。
データロガーは工場だけのものではない
温度データロガーと聞くと、多くの人が工場、冷蔵倉庫、保管庫、実験室、または商品の輸送における使用を想像するかもしれません。
しかし、ペルーのケーススタディは、データロガーがそれよりもはるかに広く応用できることを示しています。
例えば、
- 健康研究
- エネルギー使用習慣の監視
- 環境研究
- フィールド研究
- 機器性能評価
- 連続温度監視
- 温度データからの使用行動分析
継続的に記録されるデータは、日常生活における目に見えない事柄を、分析し意思決定に役立てられる情報に変えます。
製品モデルに関する注記
T&D TR4シリーズの旧モデルは生産終了となり、改良されたTR4Aシリーズに置き換えられました。
このケーススタディで使用されたTR41モデルの現在の代替モデルは、T&D TR41A温度データロガーです。
TR41Aは、コンパクトな機器で温度を記録し、モバイルデバイスを通じてデータを管理する必要がある用途に引き続き適しています。
まとめ
ペルーのプロジェクトは、健康、環境、エネルギーといった関連する問題解決のために温度データロガーを活用した興味深い事例です。
Wonderbag内にT&D TR41を設置することで、研究者は保温調理器の使用状況を継続的に監視し、袋を開けたり調理プロセスを妨げたりすることなく、家庭がいつ、どれくらいの頻度で、どれくらいの期間デバイスを使用しているかを知ることができました。
このデータはLPGの使用量と比較され、Wonderbagが燃料消費量をどれだけ削減できるかを評価し、低所得層の家庭でもクリーンエネルギーが利用しやすくなるよう支援できる可能性があります。
これは、データロガーがいかにして温度を貴重なデータに変え、そのデータが現実世界の問題解決に役立てられるかを示すもう一つの例です。
製品の詳細はこちら https://thai.fakiki.com/pages/t-d-data-logger-temperature-monitoring
参考資料: https://tandd.com/usage/reduce-air-pollution.html
