毎年、世界中で700万人が汚染された空気にさらされて亡くなっています。屋内の空気汚染は屋外の最大5倍に上り、屋内の空気質は人々のエネルギー効率、パフォーマンス、幸福、健康に影響を及ぼす可能性があるため、現在、公衆衛生に対する環境リスクのトップ5の1つとなっています。
室内の空気質に悪影響を及ぼすものの一つは二酸化炭素（CO2）です。人間はエネルギーを生成するために炭水化物を代謝するときに自然にCO2 を生成し、呼吸によってCO2 を吐き出します。しかし、CO 2 空気中のCO 2 肺と吸入した空気の間に存在する濃度勾配が減少し、体はこのガスを排出する能力が低下します。その結果、血液中のCO2 濃度が上昇し、身体の重要な機能に影響を及ぼす可能性があります。
コロナウイルスは数十メートルも飛散する微小な飛沫を介して拡散する可能性がある
CO2に加えて、塗料や溶剤、動物の毛、そしておそらく今日の気候に最も関連のある細菌やウイルスなど、いくつかの他の成分が室内の空気の質に悪影響を及ぼします。2020年10月16日現在、現在のコロナウイルス19（COVID-19）パンデミックにより、世界中で3,800万人以上が感染し、死者数は100万人を超えています。
COVID-19は、他の多くのウイルスと同様に、感染者の呼吸、咳、くしゃみによって放出される呼吸器飛沫を介して広がり、また、汚染された表面との直接的な接触によっても伝染します。これらの感染症は、空気の質が悪くなる屋内で過ごす時間が長くなる傾向がある寒い時期に多く発生する傾向があります。
大きな呼吸器飛沫（通常は1～2メートル以内で、吐き出された場所の近くに落ちる）を介したCOVID-19の拡散を制限し、汚染された表面との接触を減らすために、社会的距離の確保と手洗いの強化が導入されました。しかし、多くのウイルスの3番目の感染方法は、空気中の小さな微小飛沫（≤5 µm）を介して感染するものであり、数十メートルも移動し、簡単に部屋中を移動することができます。
2004年、科学者チームが香港の住宅団地で発生した重症急性呼吸器症候群コロナウイルス（SARS-CoV）-1ウイルスのコミュニティーでの流行を分析した。彼らは計算による気流力学を用いて、多くの症例が小さな空気中の微小飛沫の拡散によるものであることを発見した。最近、現在のコロナウイルス（SARS-CoV-2）の感染に関する複数の研究により、同様の方法で感染することが示されており、呼吸や会話中に放出される小さな空気中の微小飛沫が密閉された環境で感染を拡大させる可能性があることが合理的な疑いの余地なく実証されています。科学者たちは現在、国内外の機関に対し、この感染経路を認識し、この感染経路を最小限に抑えるための制御措置を講じるよう呼びかけている。
換気を増やすことでウイルス感染を減らすことができる
幸いなことに、この感染経路は、CO2 濃度と同様に、換気を増やすことで簡単に減らすことができます。一部の建物には、機械換気を実行できる暖房、換気、空調 (HVAC) システムが備わっています。住宅やレストランなど、機械換気設備のない建物では、ドアや窓を開けて自然換気することも効果的ですが、この場合の空気の流れは、窓がどの程度開けられるか、窓やドアの位置、屋外の気象条件に大きく左右されます。
CO2 モニター リファレンスデザイン / 出典: Sensirion AG
残念ながら空気中のウイルス粒子のレベルは検出できませんが、CO2 センサーを使用してCO2 濃度を測定することは比較的簡単です。したがって、空気中の感染物質のレベルを監視するための代替手段としてCO2 レベルを使用することは効果的である可能性があります。空気中のCO2 のレベルは、「信号」システムと考えることができます。緑は400～1,000 ppmで、屋外の空気中のCO2 濃度です。黄色は1,000～1,600 ppmで、80% の人が空気の質に満足していると感じられる範囲です。赤は1,600 ppmで、人間の健康と幸福に検出可能な悪影響がある範囲です。 ≥このレベルでは、空気の質が悪いとみなされ、ウイルス感染のリスクが高まります。
センシリオンCO2 センサーは、感染物質のレベルを測定するための代替として使用できます。
Sensirionは、デジタル マイクロセンサーの世界有数のメーカーです。同社は、SCD30とSCD4xという2種類のCO2 センサーを提供しています。これらは、赤外線検出を使用した高精度のCO® 2測定を実現するCMOSens テクノロジー、または光音響測定原理に基づくPASensテクノロジー (それぞれ ±30 ppmと ±50 ppm) を搭載しています。これらのセンサーは小型で、特にSCD4xは1立方センチメートルのスペースに収まるため、比較的低コストでHVACシステムに簡単に統合できます。これらのシステムは、CO2レベルが1,000 ppmに達したときに換気を増やすようにプログラムできます。
SCD30とSCD4xのサイズ比較 / 出典: Sensirion AG
現在、世界各地で新型コロナウイルス感染症の第二波が起こっており、寒さのせいで人々が屋内で過ごす時間が増えているため、自然換気や機械換気による換気を増やすことで、COVID-19感染の拡大を最小限に抑え、結果として人命を救うことができる可能性があります。
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