学校のファンシーな新しい空気

写真アライアンス/ゲッティ

コロナウイルスは、私たちが息を吐いたり、話したり、くしゃみしたりするたびに、空中に落ちたり、空中に浮遊したりする目に見えない分子や液体の球である、浮遊飛沫を介して感染することは何ヶ月も前から知られています。 より多くの学校や企業が安全な再開に備えて、室内の空気を浄化する方法を模索しています。そして市場は、従来の HVAC (暖房、換気、空調) システムや HEPA をはるかに超えた、目まぐるしいほどのデバイスで応えています。 (高効率微粒子空気) フィルター。 バイポーライオナイザー、ヒドロキシル発生器、消毒噴霧器などの機器の販売者は、コロナウイルスやそれに類する病原体を安全に破壊できると主張している。

全国各地の学校が、空気を浄化すると称するこれらの製品を一斉に購入している。 アラバマ州チルトン郡の学区は、CARES法からの資金を利用して、教室を化学薬品で満たす農業用バックパック噴霧器を管理者に購入させた。 ニュージャージー州オーシャンシティでは、学校の保健室にヒドロキシル発生装置が設置されています。 ペンシルベニア州リーハイバレーの 4 つの学区は、HVAC システムにバイポーラ イオナイザーを設置するために合計 130 万ドル以上を費やしました。

しかし、これらのテクノロジーのうち実際にスネークオイルであるものはどれくらいあるのでしょうか?また、潜在的に危険なものはあるのでしょうか? それを知るために、私はコロラド州立大学の大気化学者であり、双極性イオン化に関する今後の研究の共著者であるデルフィン・ファーマーに話を聞いた。 最近、ファーマー氏は学区からの電話を受けて、これらの新技術が生徒や教師の安全を効果的に守ることができるかどうかについてアドバイスを求めています。 「他のすべての組織がこのテクノロジーに賛同しているのなら、大丈夫だろうという明確な感覚があります」とファーマー氏は言う。 「私は『いいえ、保証はありません』という感じです。」

室内の空気を浄化したいと考えたとき、どのような選択肢があるでしょうか?

あなたが料理をしていて、スープを作っている場合を考えてみましょう。 スープに塩分が多すぎる場合は、水を追加したり、塩分を補う別のフレーバーを追加したりできます。 私たちが屋内で行うのとまったく同じように、これらのさまざまなテクニックがあります。 空気を薄めることができます。そこで私たちはよりきれいな屋外の空気を取り入れます。窓を開けて換気を増やす。 それは塩辛いスープにさらに水を加えるのと同じです。 もう 1 つのアプローチは、塩の除去について考えることです。たとえば、これらの粒子を除去する方法を見つけて、それを濾過するだけです。 そのためにHEPAフィルターを使用します。

そして、これを行う他の方法にたどり着きます。 そしてそこから、化学と新技術の開発を利用する、私が丁寧に「創造的なソリューション」と呼ぶものに取り組み始めるのです。 しかし、ここには多くの予期せぬ結果が生じる可能性があり、予期せぬ化学反応が関与する可能性もあります。

現在市場に出回っている「創造的なソリューション」とは何でしょうか?

したがって、オゾンを使用する、またはヒドロキシルラジカルを使用する洗浄システムがあると思われますが、これも新しいシステムです。 彼らがやろうとしているのは、有機分子とウイルスを酸化して破壊する化学物質を追加することです。 結局のところ、分子がばらばらになったり、余分な酸素原子を取り込んだりして、形が変わります。 有機分子を酸化剤と十分に長く反応させると、最終的には一酸化炭素または二酸化炭素が生成されます。これは、たとえばコロナウイルスより安全です。

しかし、有機分子を完全に酸化することは困難です。 これらはすべて、都市環境でスモッグを生成する化学反応のステップです。 有毒な副産物がたくさんあります。 リモネンのような大きな有機分子を考えてみましょう。リモネンは、あらゆるものに柑橘系の香りを与える分子です。 それはパーソナルケア製品や料理のあらゆるところに当てはまります。 屋内環境で非常に蔓延しています。 オゾンや[ヒドロキシルラジカル]発生装置のいずれかと反応すると、ホルムアルデヒドが生成されます。

また、酸化剤自体も非常に有毒です。 オゾンは屋外の空気中のよく知られた大気汚染物質であり、危険であることが非常によく知られています。 そして、ヒドロキシルラジカルは肺の組織と反応したくないものです。

肺にダメージを与える可能性があるからですか？

それらは肺組織と化学反応を起こし、間違いなく損傷を引き起こします。

これらが室内の空気を浄化する適切な方法である状況はありますか?

一般的に、家の中や人のいる場所にオゾン発生器が必要になる状況は思いつきません。 他の酸化剤発生器についても同様です。 それらは危険であるか、効果が得られない方法で運用されているかのどちらかです。

この宇宙には他にどんな装置があるでしょうか?

噴霧器、霧吹き、噴霧器などの別の種類の空気清浄装置もあります。 EPA の Web ページにはリスト N と呼ばれるものがあります。 この市販製品を摂取した場合、またはこの漂白剤混合物を摂取した場合、この有効成分がこの濃度で含まれていることがわかります。 この一連の指示に従い、この濃度で水と混合し、この時間表面に置くと、SARS-CoV-2 は破壊されます。

今何が起こっているかというと、多くの企業が、これらの種類の化学物質がSARS-CoV-2を殺すという事実を利用しているということです。 それから彼らはそれらを噴霧器や噴霧器に入れます。 これらは、化学物質をガスとして、またはより頻繁には小さな液滴や小さなエアロゾル粒子として空気中に直接放出する小さな装置です。 この考えは、これらを十分量入れて部屋にスプレーすれば、空気中の呼気エアロゾル粒子に含まれる SARS-CoV-2 を死滅させることができるというものです。 そして、それらは部屋のすべての表面を攻撃し、SARS-CoV-2も破壊します。

考え始めるまでは、悪くないアイデアのように思えます。 まず、これらがまったく機能するかどうかという問題があります。EPA リスト N によれば、一定の集中力と一定時間の接触時間が必要だったからです。 これらの空中噴霧器はいずれも、その濃度や接触時間を確実に満たしていません。 したがって、それらが機能するかどうかはまったくわかりません。 さらに、部屋に人がいる場合、彼らはこれらの消毒剤の飛沫を吸い込むことになるという問題があります。消毒剤の中には、それ自体が非常に有毒なものもあります。 次に、3 番目の問題が発生します。これらの化学物質は、空気中、建物の表面、部屋の中で実際に化学反応を起こす可能性があるということです。 彼らは実際に非常に有毒な化合物を作ることができます。 これは、基本的に漂白剤の一種である次亜塩素酸の場合に非常に当てはまります。 しかし、これは歯科医院で非常に人気があります。

これは私には、トランプ大統領が「じゃあ、消毒剤を注入すればいいじゃないか」と言っているように聞こえます。

その通り。 それは、「漂白剤が SARS-CoV-2 を殺すと聞いたので、それを飲んで、どこにでも置いて、注射しましょう」というものです。 それはそのレベルの論理です。 私にとって恐ろしいのは、これが非常に積極的にマーケティングされる製品になっているというレベルのロジックであるということです。

さて、オゾンとヒドロキシルラジカル発生器があります。 消毒剤を室内に噴霧する噴霧器、霧吹き、噴霧器。 ほかに何か？

空気清浄装置の最後の主要なセットはイオン発生器です。これらのイオナイザーは、特に学校向けに信じられないほど積極的に販売されています。 彼らの背後にあるアイデアは素晴らしいと思います。 これらのデバイスの 1 つに空気を通すと、一連の分子がイオン化されます。 これが実際に意味するのは、電子をノックアウトするか、陽子を追加するかのどちらかです。 これらの小さな分子に電荷を与えているのです。 これらのイオンは、接地されているものに向かう傾向があります。 かなり粘着性があると思います。 表面にぶつかると、そこにくっついてしまいます。 あるいは、粒子が他の粒子に引き付けられ、その後、粒子がくっついてどんどん大きくなり、最終的には空中から落下する可能性があります。

それが理論です。 実践方法は少し異なります。 このシステムが粒子を除去するために実際に機能するのに十分な量を押し込むのは、実際には非常に困難です。 このシステムが空気からエアロゾル粒子を除去するために実際に機能することを示した、独立して行われたテストはそれほど多くありません。

もう一つの問題は、空気中にイオンがあるときに化学を行うことです。 イオンは空気中の他の分子と一連の反応を起こし、再び酸化された有機化合物を生成します。 それらの中には、最初に持っていたものよりも潜在的に有毒なものもあります。 これらのイオナイザーの問題は、私たちがその化学構造を理解していないことです。 それらが私たちが心配すべき濃度で大気を有毒にするのか、それともそうでないのか、私たちは理解していません。

環境化学者として、私は予防原則について考えます。「これが害を及ぼす可能性があり、その必要がない場合は、使用すべきではありません。」 使用する前に、何かが無害であること、つまり環境に害を与えず、人々に害を与えないことを証明する必要があります。 そして、このような空気清浄装置の市場投入ラッシュは非常に憂慮すべきことだと思います。 私たちは、保証されていないかもしれないが、何らかの危険な副産物を生み出す可能性のあるデバイスを作成していると思います。 そして、それらが効果的であることは確かに証明されていません。

紫外線についての言及はたくさんありますが、おそらく他のテクニックよりも推奨されているようです。 本当？

紫外線はかなり確立されています。 高価ですが、役立つガイドラインがいくつかあります。 紫外線は非常に強力で、DNA を破壊し、新型コロナウイルスの粒子を引き裂くという考えです。 それは殺菌剤として非常に効果的であり、非常によく理解されています。 慎重かつ適切に取り付ければ、非常に効果的です。 本当に注意したいのは、不適切に設置された UV、または個人として UV にさらされる可能性のあるものです。