Editorial: Environmental impacts from small heating systems

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:家庭用熱源の排出削減に関する研究動向と政策文脈の俯瞰に有用。

🏢実務担当者:住宅・暖房機器メーカーやエネルギー事業者にとって、規制動向と技術トレンドの把握に役立つ。

🏛政策担当者:EUの政策パッケージと家庭部門の排出削減策の参考になる。

家庭における熱源からの排出は、大気汚染に非常に大きな程度で寄与している。特に、家庭での固体燃料の燃焼は、健康問題や深刻な疾患のリスクを引き起こす大気中の粒子状物質の大部分を生成する。したがって、可能な限り高い燃料燃焼効率と組み合わせて、小型熱源からの排出の生成を最小限に抑えることが必要である。エネルギー価格（石炭、電気、天然ガス）の高騰により、排出を生み出す家庭の熱源の運転が早期に終了するとは想定できず、この分野におけるさらなる研究が依然として必要である。 欧州連合（EU）の国内気候変動緩和策は、UN気候変動枠組条約（UNFCCC）への京都議定書、パリ協定、およびEU気候政策によって規定されている。パリ協定（2015年）は、平均気温の上昇を抑えることが気候変動のリスクと影響を大幅に削減することを認識している。資源の絶え間ない消費は、その採掘だけでなく、加工された資源が廃棄物、排出物、または排水を生み出すため、環境に圧力をかけている。EUは、全ての加盟国に対し、エネルギー効率の改善、排出削減、再生可能エネルギー源（RES）からのエネルギー生成量の増加という目標を設定した。これはまた、温室効果ガス排出削減と、よりクリーンで持続可能なエネルギー未来への移行を目指すEUの取り組みの一部である、主要なEU立法提案であるFit for 55とRepowerEUにも関連している。Fit for 55は、2030年までにEUの温室効果ガス排出量を1990年比で55パーセント削減することを目的とした野心的な対策パッケージであり、家庭の小型熱源は、RESの利用率向上、より高い効率のエネルギー変換、環境への影響低減を達成するために、段階的に交換・近代化することができる。RepowerEUは、エネルギー自立の達成、化石燃料への依存低減、再生可能エネルギー源の割合増加を目的としたEUのエネルギーシステム近代化・移行戦略計画であり、家庭の小型熱源は熱供給におけるエネルギーシステムの分散化の重要な部分を占める。この分野では、エネルギーコミュニティがますます形成されており、電力共有の分野では、太陽光パネル、バッテリー貯蔵がますます使用されており、これにより、配電ネットワークの容量を追加で増強する必要なく、家庭で電力ベースの熱源、特にヒートポンプをより多く使用できるようになっている。 現在の傾向は、廃棄物を含む様々な種類の材料のエネルギー利用であり、そのパラメータは特定の熱源に適合させる必要がある。同様に、燃焼効率を高め、特に粒子状物質（PM）の排出生成を低減する熱源の構造における革新もある。国内条件でのこれらの革新的な燃料燃焼方法の研究は、循環経済と環境持続可能性に関して実施されるべきである。この分野では、モノのインターネット（IoT）を備えたスマート技術が役立つ可能性があり、これは、より環境に優しい燃料と、ユーザーによる熱源の適切な運転と組み合わせることで、環境の質を大幅に改善できる。 エネルギーにおける現在の傾向はスマート技術であり、これは家庭、すなわちスマートハウスにますます適用されている。これらは、エネルギーシステムの効率、安全性、持続可能性を改善するための最新技術とインテリジェントシステムの使用を表している。これらの革新は、エネルギーの生産、配電、消費の最適化を目的としており、エネルギー資源のより良い管理と環境への悪影響の低減に貢献する。家庭で使用できるスマートホーム内では、エネルギーコミュニティ内で情報通信技術と従来のエネルギー網を組み合わせるスマートグリッドがある。これらのネットワークは、RESのより効率的な統合、供給と需要の管理、エネルギー配電の最適化、および耐障害性の向上を可能にする。個々の量の正確で信頼性の高い測定、すなわちスマートメータリングもこの分野では重要である。スマートメーターは、正確かつ自動のデータ収集と、その後の熱源の最適な運転を可能にするデジタル機器であり、現在の気象条件または天気予報に従って予測できる。過剰なエネルギー生産（電気または熱）の場合、エネルギー貯蔵は有用なツールである。これは、エネルギー生産と需要の変動のバランスをとるのに役立ち、エネルギーシステムの信頼性を高める。エネルギーにおけるスマートな革新は、より持続可能で効率的なエネルギーシステムへの移行において重要な役割を果たし、温室効果ガス排出削減と気候変動対策の取り組みにおける重要な柱である。 これらおよび家庭の小型熱源とその環境への影響に関連するその他のトピックは、研究トピック「Environmental Impacts from Small Heating Systems」で言及された。 家庭の環境への悪影響を低減することは、ポーランドおよび中央・東ヨーロッパの他の国々の一戸建て住宅における太陽光発電マイクロ設備の使用によっても可能である。Blazyら（2021）は、ポーランドで最も汚染された地域の一つであるクラクフ都市圏における大気汚染（特にCO2）削減の規模を推定する試みを行った。この研究の結果が示すように、太陽光発電設備の実現可能性に関する一戸建て建物の可能性により、これまで電力供給を担ってきた発電所およびコージェネレーション発電所における既存のCO2排出を削減することが可能になる。これは、達成可能な環境効果の観点から非常に好ましい結果であるが、化石燃料からの自立には十分ではない。 現在、農村地域のエネルギー消費構造は、特に中国において、伝統的な固体エネルギーから商業エネルギーおよびクリーンエネルギーへと移行している。Zhangら（2022）は、1990年代からの中国の農村家庭のエネルギー消費構造の移行傾向、影響要因、および地域差をレビューしている。分析から、多くの要因、特に世帯収入レベルとエネルギーの入手可能性が、農村地域におけるエネルギー源の選択に影響を与えることが明らかである。より環境に優しい設備の利用を増やすためには、農村地域でのより広範な認識と補助金の実施が必要である。 法改正は、現代技術の導入にも関連している。Xuら（2023）は、その研究で、エネルギー企業のグリーン産出に対する法的環境規制のプラスの影響は、非研究開発投資のそれよりも顕著であると述べている。現代エネルギーにおいて、水素の導入もその位置を占めており、将来的には大規模な用途から、例えばエネルギーコミュニティ内の小規模な用途まで到達し得る。しかし、水素は小さく漏れやすい分子であり、間接的に気候を温暖化させる可能性がある。Esquivel-Elizondoら（2023）は、提示された水素漏洩は非常に多様であり、水素排出に関する理解を深めるために、バリューチェーン全体にわたる水素排出の現場測定が決定的に必要であることを見出した。 家庭の環境への悪影響を低減する重要な部分は、廃棄物の最小化、またはその価値化と可能な限り高い程度での利用である。Latosińskaら（2023）の研究によれば、廃棄物の適切な処理とリサイクルは自然環境にとって極めて重要である。例えば、バイオ廃棄物と熱源からの灰は、セラミック建材の製造に使用される可能性がある。このような廃棄物量の削減は、環境への負担を軽減し、エネルギー回収も提供できる。 人間活動の環境への悪影響を低減する方法は多くあり、人々は人生のほとんどを自宅で過ごすため、そこから始める必要がある。より良い方向への小さな変化一つ一つが、大きな違いを生み出すことができる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Emissions from heat sources in households contribute to air pollution to a very large extent. In particular, the burning of solid fuels in homes generates most of the particulate matter in the air that causes health problems and risks of serious diseases. Therefore, it is necessary to minimize the production of emissions from small heat sources in combination with the highest possible fuel combustion efficiency. Due to the rising energy prices (coal, electricity, natural gas), it is not possible to assume the early termination of the operation of heat sources in households that produce emissions, and further research in this area is still necessary.The national climate change mitigation of the European Union (EU) is governed by the Kyoto Protocol to the UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), the Paris Agreement and the EU Climate Policy. The Paris Agreement (2015) recognizes that limiting the increase in average global temperatures would significantly reduce the risks and consequences of climate change. Constant consumption of resources exerts pressure on the environment, not only due to their exploitation, but also because, once processed, resources produce waste, emissions or effluents. The EU set targets for all Member States to improve energy efficiency, reduce emissions and generate more energy from renewable energy sources (RES). This is also related to the key EU legislative proposals Fit for 55 and RepowerEU, which are part of the EU's efforts to meet the goals aimed at reducing greenhouse gas emissions and transitioning to a cleaner and more sustainable energy future. Fit for 55 is an ambitious package of measures that aim to reduce greenhouse gas emissions in the EU by 55 percent by 2030 compared to the level of 1990, while small heat sources in households can gradually replace and modernize to achieve a higher rate of use of RES, higher efficiency energy conversions and lower impact on the environment. RepowerEU is the EU's strategic plan for the modernization and transition of its energy system in order to achieve energy independence, reduce dependence on fossil fuels and increase the share of renewable energy sources, while small heat sources in households are an important part for the decentralization of energy systems in heat supply. In this area, energy communities are increasingly being created, while in the area of electricity sharing, photovoltaic panels, battery storage are increasingly being used, thanks to which electricity-based heat sources, especially heat pumps, can be used more in households, without the need for additional increasing the capacity of distribution electrical networks.Currently, the trend is energy use of various types of materials, including waste, the parameters of which must be adapted to a specific heat source. Similarly, there are innovations in the construction of heat sources increasing the efficiency of combustion and reducing the production of emissions, especially particulate matter (PM). The research of these innovative ways of burning fuels in domestic conditions should be carried out regarding circular economy and environmental sustainability. In this area, smart technologies with the Internet of Things (IoT) can be helpful, which, in combination with greener fuels and proper operation of heat sources by their users, can significantly improve the quality of the environment.The current trend in energy is smart technologies, which are increasingly being applied to households - smart houses. They represent the use of modern technologies and intelligent systems to improve the efficiency, safety and sustainability of energy systems. These innovations are aimed at optimizing energy production, distribution and consumption, which contributes to better management of energy resources and reduction of negative environmental impacts. Within smart homes, which could be used in homes, are Smart Grids, which combine information and communication technology technologies with traditional energy networks within energy communities. These networks enable more efficient integration of RES, management of supply and demand, optimization of energy distribution and increased fault tolerance. Accurate and reliable measurement of individual quantities - Smart Metering - is also important in this area. Smart meters are digital devices that enable accurate and automatic data collection and subsequent optimal operation of heat sources, which can be predicted according to current weather conditions or according to the weather forecast. In the case of excess energy production, whether electricity or heat, energy storage is a useful tool. This helps balance fluctuations in energy production and demand and increases the reliability of energy systems. Smart innovations in energy play a key role in the transition to more sustainable and efficient energy systems and are a key pillar in efforts to reduce greenhouse gas emissions and combat climate change.These and other topics related to small heat sources in homes and their impact on the environment were mentioned in the Research Topic Environmental Impacts from Small Heating Systems.Reducing of the negative impact of households on the environment is also possible by using of photovoltaic micro-installations in family houses, both in Poland and in other countries of Central and Eastern Europe. Blazy et al. (2021) made an attempt to estimate the scale of air pollution reduction (in particular CO2) in the area of the urbanized Metropolitan area of Krakow, which is one of the most polluted regions in Poland. As indicated by the results of this work, the potential of single-family buildings in relation to the feasibility of photovoltaic installations makes it possible to reduce the existing CO2 emissions in power plants and combined heat and power plants, which have been responsible for the supply of electricity so far. This is a very favourable result from the point of view of the achievable environmental effect, but not sufficient to become independent from fossil fuels.At present, the energy consumption structure of rural areas is transiting from traditional solid energy to commercial energy and clean energy, especially in China. Zhang et al. (2022) reviews the transition trend, influencing factors, and regional differences of China’s rural household energy consumption structure from the 1990s. It is clear from the analyses that many factors, especially household income level and energy availability, influence the choice of energy source in rural areas. In order to increase the use of greener facilities, wider awareness and implementation of subsidies in rural areas is necessary.The modernization of legislation is also related to the implementation of modern technologies. Xu et al. (2023) in their work that the positive impact of legal environmental regulation on green output of energy enterprises is more prominent than that of non-R&D investment. In modern energy, the implementation of hydrogen also has its place, which in the future can reach from larger applications to smaller ones, e.g. within energy communities. However, hydrogen is a tiny, leak-prone molecule that can indirectly warm the climate. Esquivel-Elizondo et al. (2023) found that the presented hydrogen leaks are very diverse and field measurements of hydrogen emissions throughout the value chain are critically needed to sharpen our understanding of hydrogen emissions.An important part of reducing the negative impact of households on the environment is the minimization of waste, or its valorization and use to the highest possible extent. In accordance with the work Latosińska et al. (2023) proper treatment and recycling of waste are crucial for the natural environment. For example, biowaste and ash from heat sources might be used for ceramic building material production. Such a reduction in the amount of waste leads to a smaller burden on the environment and can also offer energy recovery.There are many ways to reduce the negative impact of human activity on the environment, and since people spend most of their lives in their homes, it is necessary to start there. Every small change for the better can make a big difference.

• openalex https://doi.org/10.3389/fenrg.2024.1384163first seen 2026-08-02 18:23:36