COVAXイニシアチブは、貧困国へのワクチン供給を計画しているが、保管用冷蔵庫に電力を供給する電力アクセスが不安定であるため、流通が妨げられる可能性がある。
新型コロナワクチンは、-70°Cという低温で保管する必要がある。
2013年にアフリカの11か国を対象に実施されたレビューでは、診療所や病院の28%しか安定した電力を利用できず、26%は全く電力にアクセスできないことが分かった。
太陽光発電は、ワクチンを必要な温度で保存・貯蔵できるようにするうえで役立つ。
一部の先進国では、今後数か月のうちにほぼ全国民への新型コロナワクチン接種が達成される見通しがある。しかし、開発途上国では、最も重要な職種の労働者へのワクチン接種にようやく着手したばかりである。現時点の推計によれば、(現在の変異株に対する)集団免疫の獲得には、世界人口の少なくとも75%への接種が必要とされる。麻疹やポリオのようなワクチンで予防可能な一般的な感染症についても、一部の開発途上国ではまだそのレベルの接種率に達していない。
多くの低所得国は、間もなくCOVAXイニシアチブを通じてワクチンを入手できるようになる。サハラ以南アフリカでCOVAXの下に配布された最初の接種分は、2月末に投与された。2021年3月にはさらに約3,000万回分が到着する見込みである。
しかし、国内での配布を成功させるためには、機能する低温物流網(コールドチェーン)が不可欠である。これは、国内の倉庫から地域の診療所、そして最終的に人々の腕に至るまで、ワクチンを低温で途切れることなく保管・輸送・配送する仕組みである。
ほとんどのワクチンは、2°Cから8°Cの間で保管しなければならない。これはポリオや麻疹のワクチン、そしてJohnson & Johnsonおよびアストラゼネカ・オックスフォードの新型コロナワクチンにも当てはまる。一方、温度要件の維持が特に難しいものもある。ModernaのワクチンはマイナスCから-25°Cから-15°Cの間で保管しなければならない。ファイザー・ビオンテックのワクチンは-70°Cが必要だが、最長2週間であれば-25°Cから-15°Cの間で保管することができる。
電力が利用できない、または不安定な地域では、ワクチンを途切れなく冷蔵保管することが特に大きな課題となる。11のアフリカ諸国を対象とした2013年のレビューでは、診療所や病院の28%しか安定した電力を利用できず、26%は全く電力にアクセスできないことが分かった。保健施設におけるエネルギーアクセスに関する最新データは散在しており、十分ではないが、新たな包括的レビューを進めている。
不安定な電力は、ワクチン接種の取り組みにとって非常に大きなコストとなる。毎年、凍結乾燥ワクチンの約50%、液体ワクチンの25%近くが廃棄されている。これは主に、コールドチェーンにおける電力の途絶が原因である。
したがって、必要な規模で新型コロナワクチンを届けるためには、保健施設におけるエネルギーアクセスの問題に取り組まなければならない。しかし現実的には、国全体の送電網を一夜にして刷新し、いつでも途切れることなく電力を供給することは不可能である。では、何ができるのだろうか。
解決策としての太陽光
多くの場合、その答えは太陽光の活用かもしれない。太陽光発電のソリューションは、分散型の再生可能エネルギーシステムと同様に、さまざまな構成が可能である。通常は蓄電池を備えており、国の送電網やディーゼル発電機などの既存の電源と併用することができる。
この柔軟性により、太陽光発電システムは迅速かつモジュール式に導入でき、保健施設に電力を供給できる。送電網よりも信頼性が高い場合も多い。電力は、ワクチンのコールドチェーンやパンデミック時に必要となるその他のサービスにとって不可欠である。
電力が限られた地域の保健施設は、長年にわたりガス式の「吸収式」冷蔵庫に頼ってきた。太陽光発電式の冷蔵庫は、より信頼性が高く効率的である。バッテリーを備えた太陽光発電式冷蔵庫は、太陽光パネルで発電したエネルギーを蓄え、後で使用する。このため、曇りの日や夜間、または(送電網に接続された診療所では)停電時にも電力を利用することができる。
バッテリーをまったく使用しない太陽光発電式冷蔵庫もある。太陽光直接駆動式冷蔵庫は、太陽光エネルギーを使って水を直接凍らせ、氷の壁を作る。太陽光が利用できない場合でも、この氷によって保管容器は数日間冷たく保たれる。
太陽光直接駆動式冷蔵庫は、「ラストマイル」の環境において大きな効果を上げてきた。これには、コンゴ民主共和国(DRC)の農村部が含まれる。そこでは、保健施設が燃料やバッテリーを入手しにくく、国の送電網からも遠く離れている。2020年、ワクチンアライアンスであるGaviは、太陽光直接駆動式冷蔵庫の大規模な展開を支援した。その結果、DRCの最も貧しい9つの州では、直近の1年だけで月ごとの予防接種セッションが50%増加した。これらの冷蔵庫は、DRCにおいてコールドチェーン機器が正常に稼働している保健施設の割合を、2016年の16%から現在のほぼ80%へと引き上げるうえで大きな役割を果たしてきた。
氷点下保管のソリューション
ほとんどの太陽光発電式冷蔵庫は、標準的な温度(2°Cから8°Cの間)でのみワクチンを保管できるよう設計されている。氷点下での保管・輸送に対応する太陽光発電ソリューションも存在するが、まだ広く普及してはいない。例えば、ナイジェリアの新興企業Gricdが開発したMOTEワクチンクーラーは、太陽光で充電されるバッテリーを備えており、最長24時間にわたり庫内を-20°Cという低温で安定させることができる。
しかし当面は、氷点下での保管・輸送に最も広く使われている機器は、電力をまったく使用していない。代わりに受動的冷却を用いており、実質的には大型で高断熱の「スーパーサーモス」として機能している。
太陽光発電は、ワクチン供給システムにおけるもう一つの重要な電力依存要素である情報通信技術の面でも役立つ。これにより、各国の保健プログラムは、遠隔地の農村部の保健施設におけるワクチンの在庫や冷蔵庫の温度をリアルタイムで監視し、ワクチンの品質を損なうおそれのある逸脱が生じた際に通知を受けることができる。
送電網から遠く離れた農村部では、携帯電話やインターネットの接続を確保することがより難しいことが多い。しかし近年、太陽光発電式の携帯電話基地局により、ギニア、DRC、マリなどの国々において、電力供給が不安定な地域の通信網が強化され、拡大している。送電網から独立した携帯電話基地局は、ジンバブエなどの環境でワクチン用冷蔵庫の電源としても利用されてきた。これらの冷蔵庫はまた、監視している温度データを保健施設のスタッフに中継するために携帯電話網に依存している。
太陽光発電によるコールドチェーン技術は、サハラ以南アフリカ、さらにはそれ以外の地域において、資源が限られた環境での新型コロナとの闘いを一変させる可能性がある。COVAXイニシアチブがアフリカ大陸全体で規模を拡大するなか、政府や開発パートナーは、太陽光を活用したソリューションがワクチンの配送をどのように支援できるかを検討すべきである。これらは非常に価値のあるツールであり、ワクチンそのものと同程度に重要かもしれない。
本記事には、非営利団体Power for AllのBenson Kibiti氏も寄稿している。また、フィードバックとコメントをいただいたJonathan Parr氏およびMichael Emch氏(UNC)にも感謝申し上げる。
