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LED 街路灯はエネルギー効率が良いですが、環境に優しいのでしょうか? それは複雑です

Jun 06, 2023

ボカラトン東部にあるリック ニューマンの裏庭には、オールド フロリダの雰囲気が漂っています。スイミング プールは、生きた樫の木やヤシの木に囲まれています。

長年にわたり、木々の生い茂った天蓋により、この地域は太陽と近くの街灯からの柔らかいオレンジがかった黄色の光から日陰が保たれてきました。

生物学者でボカラトン環境諮問委員会の委員長でもあるニューマン氏は、「私は都市の真ん中に自然のオアシスを作ることに取り組んできましたが、大成功を収めてきました」と語った。 「その後、彼らがやって来て、その真ん中にスポットライトを当てます。インパクトがあります。」

彼が言っている「スポットライト」とは新しい LED 街路灯のことで、以前にあった伝統的な高圧ナトリウムランプよりもはるかに明るく見えます。 高圧ナトリウム街路灯は、温かみのある琥珀色の光を放ちます。

「これらのLEDは不適切だ」とニューマン氏は語った。 「明るすぎるよ。」

昨年の夏以降、ボカラトンの街路にある古い街灯のほぼすべてが LED、つまり発光ダイオードに置き換えられました。 LED は従来の高圧ナトリウム灯よりも白く明るいため、人間の目にはより明るく見えます。

これは、南フロリダ全域の自治体、そして州、国、そして世界中の自治体で起こっている変化です。

LED は使用するエネルギーが大幅に少ないため、気候変動との戦いのツールとして注目されています。 また、地方自治体の電力供給と維持にかかる費用も削減されます。 しかし、医療専門家や科学者は、LEDは正しく使用しないと、人、野生動物、環境に悪影響を与える可能性があると警告しています。

衛星画像は、LED 照明が光害を増大させていることを示しています。 Skyglow は年間 10% ずつ増加していますが、LED 以前の年間 2% よりもはるかに悪化しています。 夜間の人工光は私たちの生態系に深刻な脅威をもたらします。

街路が明るくなれば空も明るくなります。 そして夜間に光が増えると、すべての生き物に悪影響を及ぼします。 英国の研究者らは、LED街路灯が夜行性の蛾の幼虫の個体数を50パーセント死滅させることを発見した。 何十億もの渡り鳥が、明るくなる空の中でたどり着くことができません。 昆虫の交尾が減少します。 花粉媒介者に影響を与えます。 そして科学者たちは、光害が地球を変えているのではないかと懸念しています。

米国医師会の2016年の報告書によると、LEDは概日リズムを乱してメラトニンを抑制するブルーライトを発し、睡眠不足はがん、糖尿病、心臓病、肥満などの健康上の問題を引き起こす可能性があるという。

「海のアメーバは影響を受けます。藻類も影響を受けます。そしてすべての高等動物も影響を受けます」と、報告書発表時にAMAの理事を務めたボストン地域の心臓専門医マリオ・モッタ博士は述べた。 「メラトニンは非常に原始的なホルモンで、基本的に研究されるすべての動物に存在します。」

ニューマン氏は、ボカラトンでのLEDへの移行は正しい動きだったが、適切な方法で処理されなかったと主張した。 彼は、自身が委員長を務める環境諮問委員会に相談してほしかったと考えている。 同氏は、緩和措置がなければ、LEDへの切り替えはウミガメに害を及ぼす可能性のある人工光害「スカイグロー」を削減するという理事会の目標を損なう可能性があると述べた。

「私たちはスカイグローのようなことに取り組んでいます。これはウミガメだけでなく他の野生生物を保護するための次のステップです。つまり、鳥や昆虫、何でもいいのです」と彼は言いました。一種の照明は人々に影響を与えるのです。」

LED 街路灯への移行の決定は、市当局が完全に決めたわけではありません。 高圧ナトリウム灯は現在では容易に入手できません。

メーカーまたは電力会社。

しかし、ボカラトン市当局は LED の害を軽減するための措置を講じる可能性がある。調光器は明るさを下げることができる。 シールドは光を下に向けることができ、空の輝きを防ぎます。 また、オレンジ色の LED は有害な青色光への曝露を制限します。

ただし、標準の白色 LED と比較すると、これらの代替品は高価になる可能性があります。

LED がどのようにして新しい街路灯の標準になったのか

道路を監督する連邦および州の機関は、街路灯の設置と保守を行う公益事業会社と同様に、LED街路灯への切り替えを長年にわたって推進してきました。

2016年、フロリダ州運輸局は、新しい州プロジェクトでの高圧ナトリウム灯の使用を禁止する道路と橋の建設に関する新しい規則を採用した。

州当局の説明の一つは、夜間の歩行者にとって交差点が明るいほうが安全だというものだ。

「一般に、LED街路照明は夜間の道路の安全性を大幅に高めると考えられています」とFDOTの広報担当官グレース・デュカニス氏は電子メールで書いた。

連邦道路局は、フロリダ州がこれまで街灯がなかった、または街灯が1つしかなかった交差点での夜間の歩行者の死亡事故を防ぐためにLED街灯を使用していることを強調した。

「フロリダ州は、特に横断歩道に重点を置くという点で独特のアプローチをとっている」とFDOTエンジニアのリチャード・ステップ氏は連邦機関の2021年12月のビデオで述べた。 「その結果はまだ暫定的なものですが、LED は非常に新しいものです。初期の結果は非常に有望に見えます。」

FDOT はまた、古い高圧ナトリウム街路灯はもはや交換や修理が容易ではないと述べています。 Ducanis 氏によれば、これらは「業界標準とはみなされておらず」、「照明器具メーカーから容易に入手できない」という。

さらに、州政府機関は LED のエネルギー効率を強調しています。

「以前の技術と比較すると、LED 器具はメンテナンスの必要性が少なく、使用寿命が長く、エネルギー消費も少ないため、LED はよりコスト効率が高く、環境に優しいものになっています」と Ducanis 氏は書いています。

親会社が米国最大の電力会社の 1 つであるフロリダ パワー & ライトも、南フロリダ全域の街路灯の LED への転換に貢献してきました。 公的記録によると、LEDへの移行を推進する地方自治体に対するFPLのプレゼンテーションの中で、同社は「最大50%以上のエネルギー節約」などの「利点」を強調している。

ランタナ市議会議事録の 30 ページにあるプレゼンテーションでは、LED のマイナス面についての警告はありません。 FPL が LED の「利点」を説明する情報源の 1 つに、LED を販売する企業を挙げています。

パームビーチ郡に本部を置くFPLの代表者は、この記事の取材を拒否した。 広報担当者は、FPLのウェブサイトに掲載されている「照明専門家」の電話番号を指摘したが、WLRNの記者がその番号に電話すると、出た担当者は部門違いだと言い、連絡先の電子メールアドレスを教えてくれた。 WLRN はその電子メール アドレスにメッセージを送信しましたが、応答はありませんでした。

ボカラトンには街路灯が約 5,500 基あり、移行が始まってからその 90% 以上が LED に変更されました。 ボカラトン市の広報担当者によると、ボカラトン市の新しいLED街路灯は、高圧ナトリウムランプよりもエネルギー消費が最大40パーセント少ないという。

記録によると、これは234台の車が道路から撤去されるのに相当するとFPLは推定している。

医療専門家や科学者が懸念する理由

アメリカ医師会の2016年の報告書は、LED街路灯への広範な移行によってもたらされる健康リスクについて警告しました。

「私たちは基本的にそれは悪い考えだという論文を発表した」とAMAの元理事のモッタ氏は語った。 「人間の健康に悪影響を及ぼし、環境にも悪い影響を与えるからです。」

同団体の主な懸念の一つは、人間だけでなくカメ、鳥、魚、昆虫の睡眠パターンの乱れである。 報告書によると、白色 LED は従来の街路灯よりも概日睡眠リズムに 5 倍大きな影響を与えます。

「これは完全に予防可能な問題です」と彼は続けた。 「光が直接目に入らないように遮蔽し、青色をなくせば眩しさは劇的に下がります。」

ボカラトンにあるフロリダ アトランティック大学天文台を 12 年近く運営してきた天文学者のエリック ヴァンダーヌートは、明るい夜空に伴う危険性についての意識を高めるために取り組んでいます。

「夜間に適切に暗くないと、私たちの細胞は必要な清掃や修復作業を受けられません」と彼は言いました。 「あなたの家を想像してみてください。一度も修理しなかったり、ゴミ出しをしなかったら、しばらくするとどうなるでしょうか?家は機能しなくなります。」

海洋保護活動家のカート・ルセンコ氏は、ボカラトンのガンボ・リンボ自然センターで25年間勤務した後、最近退職し、国際ダークスカイ協会(IDA)の照明専門家委員会の委員を務めている。 アリゾナ州ツーソンに本拠を置くこの非営利団体は、光害と闘う世界的リーダーです。

「ほとんどの LED 改造は出力が過剰で、必要以上の光を発します」とルセンコ氏は言う。

南フロリダは、毎年数十億羽の鳥が南の越冬地へと旅する主要な渡り鳥の飛来路でもあります。 明るい光は鳥をコースから外す可能性が高く、鳥を危険な都市環境に引き寄せ、コースに戻ろうと貴重なエネルギーを無駄にします。

2016 年の報告書では、AMA は LED 街路灯の上限を 3,000 ケルビンにすることを推奨しました。 ケルビンは光の色と温度を測定する単位で、スケールは 1000 から 10,000 の範囲で、1,000 は最も暖かく、光の量が最も少なく、10,000 は最も明るく、最も冷たいものとなります。

本日モッタ氏は、特に住宅地ではさらに低い2,700ケルビンの上限を推奨すると述べた。

IDA は 2,200 ケルビン以下を推奨しています。

FDOTの広報担当者であるDucanis氏は電子メールで、AMAの推奨に従って、新しい州のプロジェクトにおけるLED照明の上限は3,000ケルビンであると書いた。

ただし、このルールは自治体には適用されません。 ボカラトン市が提供した記録によると、ボカラトンの内陸部の新しい街路灯の照度は3,000ケルビンから4,000ケルビンである。

全国州議会会議によると、少なくとも19の州、コロンビア特別区、プエルトリコで光害の削減を目的とした法律が制定されている。 その中にはフロリダも含まれます。

しかし、他の多くの州の法律には遮蔽を義務付けたり明るさを制限したりする規定が含まれているのに対し、フロリダ州の法律ははるかに狭く、ウミガメが営巣する沿岸地域の照明のみに焦点を当てている。 この法律は、孵化したばかりのヒナを保護する条例を施行するかどうかの決定を地方自治体に委ねている。 州内の多くの自治体がこれらの地域ルールを採用しています。

より安全な LED オプションもありますが、コストは高くなります

LED街路灯は邪魔になる必要はありません。

照明を暗くすると、営巣するウミガメ、渡り鳥、サンゴ礁、昆虫、植物に影響を与える光害を軽減できます。 シールドはドライバーや歩行者の目の眩しさを軽減し、光を下に向けるため、夜間に空が不必要に照らされるのを防ぎます。 琥珀色の電球は、青色光を大量に放射する白色LEDと比較して、ウミガメだけでなくすべての野生動物にとって優しいものです。

エネルギー効率が LED の環境上の利点であることは明らかですが、調査によると、LED は光害を悪化させ、明らかな不利益をもたらしています。

実際、ボカラトンは、人工照明によって混乱する赤ちゃんウミガメを保護するための措置を講じています。 孵化したばかりのヒナは月と星を使って移動するため、街灯や建物の照明によって、海への道を見つける能力が妨げられる可能性があります。 時々彼らは、いわゆる空の光を月の光と間違えて、街に向かって旅することもあります。

ボカラトンは、1986年にウミガメを保護する条例を採択したフロリダ州の最初の自治体の1つであった。市はウミガメの営巣地近くのA1Aの約1マイルの区間に沿って琥珀色のLEDを設置したようだが、これらの照明は市が提供する記録には記載されていません。 ガンボ リンボ ネイチャー センターによると、ノース オーシャン ブールバード 2401 番地北からハイランド ビーチの境界までのこのビーチ一帯では、3 月から 10 月まですべての街灯が消灯されます。

「カメに優しい」LED 照明器具は、最大 3 倍高価になる場合があります。 たとえば、白色 LED を備えた器具の価格は月額約 5 ~ 9 ドルですが、カメに優しい特別な器具の価格は月額約 12 ~ 15 ドルです。

ダイアナ・アンピエールは環境擁護活動家であり、国際ダークスカイ協会フロリダ支部の会長であり、天文学と光害についての意識を高める毎年恒例のイベントであるマイアミとエバーグレーズのダークスカイウィークの計画に協力しました。

同氏は、FPLとFDOTはLED照明について顧客を教育するためにもっと努力すべきだと述べた。

「私たちが対処しなければならないさまざまな種類の汚染の中で、おそらくこれが最も修正しやすく、最も対処しやすいものです」と彼女は言いました。 「しかし、それが最も誤解されているものでもあると思います。」

たとえば、よくある誤解の 1 つは、同じワット数の電球は同じように明るく見えるということです。

しかし、古い照明を同じワット数の新しい照明に切り替えるだけというほど単純ではありません。 望ましいレベルの明るさを達成するには、より低いワット数の LED 電球を使用する必要があります。

AMA レポートの作成に携わったモッタ氏によると、たとえば、古い 60 ワットの高圧ナトリウム街灯は 20 ワットの LED に交換するだけで済む可能性があります。

「残念ながら、多くの照明会社は単に同じワット数を設定しているだけで、…もしシールドがなかったら、見るのは非常にひどいことになります」と彼は言う。

ガンボ・リンボの元科学者であるルセンコ氏は、LED街路灯用のシールドのほか、食料品店の冷凍庫の通路など、近くに人がいないときに照明を下げたり消したりする調光器や人感センサーを推奨している。

同様の戦略が一部の大学キャンパスでも試みられている、とコロラド州に本拠を置き、適切なLED照明について都市と協力する持続可能な照明設計会社を経営するナンシー・クラントン氏は語った。

授業が予定されている時間帯は、キャンパスの照明を3,000ケルビンに設定できます。「その後、学生が寝るときは、夜間のブルーライトの影響を減らすために、おそらく1,200ケルビンまで下げることができます。」と彼女は言いました。

クラントン氏は、いくつかの地域でさまざまな種類の照明をテストしているときに、調光した LED の方が従来の街路灯よりも視認性が良いことを発見しました。 LED を最大強度の 25% まで暗くすると、視認性が向上し、住民はより満足したと彼女は言いました。

「光が良くなれば視力も良くなります。それは真実ではありません」と彼女は言いました。 「コントラストが良くなり、まぶしさが軽減されます。」

電球の明るさはメーカーによって異なります。

「どんな製品でも同じように、高品質の照明もあれば低品質の照明もあります」とクラントン氏は付け加えた。 「高品質の LED 照明により、空の輝きと環境への悪影響を軽減する機会が得られます。」

パームビーチ郡の住民は明るさを下げるために戦っている

パームビーチ郡でLED街路灯に移行した最初の自治体はボカラトンではない。

2017年、レイクワースビーチ在住で国際ダークスカイ協会の会員であるリチャード・ストウ氏は、新しいLEDの明るさを2,700ケルビンに制限するよう市委員会を説得するのに貢献した。

ライトはAMAが定めた基準を満たしているが、それでも明るすぎるように見えるとストウ氏は語った。

「2,700ケルビンを達成できたことには満足していましたが、光の強さについてはかなり落ち込んでいました」とストウ氏は語った。

2 年後、ランタナ市議会は、FPL が標準の高圧ナトリウムランプを 4,000 ケルビンの LED 街路灯に置き換えることを許可する決議を行いました。

長年この町に住んでいるメディア・ビバリーさんはこのことを聞き、町の指導者らに「膨大な量の研究を押し寄せた後」、3,000ケルビンまで下げるよう説得した。