Published April 27, 2023 | Version v1
Publication Open

Improved cookstoves to reduce household air pollution exposure in sub-Saharan Africa: A scoping review of intervention studies

  • 1. Royal College of Surgeons in Ireland
  • 2. Royal College of Surgeons in Ireland - Bahrain
  • 3. Kamuzu Central Hospital
  • 4. University of Nottingham

Description

Household air pollution (HAP), primarily from biomass fuels used for cooking, is associated with adverse health outcomes and premature mortality. It affects almost half of the world's population, especially in low-income and low-resourced communities. However, many of the 'improved' biomass cookstoves (ICS) aimed at reducing HAP lack empirical evidence of pollutant reduction and reliability in the field. A scoping review guided by the Joanna Briggs Institute framework was systematically conducted to explore and analyse the characteristics of cookstoves to assess the ICS available to meet the socio-economic and health needs of households in sub-Sahara Africa (sSA). The review searched Scopus, PubMed, Web of Science, EMBASE, Global Health Database on OVID, BASE, and conducted a grey literature search from 2014 to 2022 for all field-based ICS studies. In addition, user perspectives were explored for cookstoves analysed as available, affordable, and effective in reducing harmful biomass emissions. The search returned 1984 records. Thirty-three references containing 23 ICS brands were included. The cookstoves were analysed into seven categories: (1) efficiency in HAP reduction, (2) availability, (3) affordability, (4) sustainability, (5) safety, (6) health outcomes, and (7) user experience. Most (86.9%) of the improved cookstoves showed a reduction in harmful emission levels compared to the traditional three-stone fire. However, the levels were higher than the WHO-recommended safe levels. Only nine were priced below 40 USD. Users placed emphasis on cookstoves' suitability for cooking, fuel and time savings, safety, and price. Equality in cooking-related gender roles and psychosocial benefits were also reported. The review demonstrated limited field testing, a lack of evidence of ICS emissions in real-life settings in sSA, heterogeneity in emission measurements, and incomplete descriptions of ICS and kitchen features. Gender differences in exposure and psychosocial benefits were also reported. The review recommends improved cookstove promotion alongside additional measures to reduce HAP at a cost affordable to low-resource households. Future research should focus on detailed reporting of study parameters to facilitate effective comparison of ICS performance in different social settings with different local foods and fuel types. Finally, a more community-based approach is needed to assess and ensure user voices are represented in HAP intervention studies, including designing the cookstoves.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يرتبط تلوث الهواء المنزلي (HAP)، في المقام الأول من وقود الكتلة الحيوية المستخدم للطهي، بالنتائج الصحية السلبية والوفيات المبكرة. وهو يؤثر على ما يقرب من نصف سكان العالم، لا سيما في المجتمعات ذات الدخل المنخفض والموارد المنخفضة. ومع ذلك، فإن العديد من مواقد الطهي "المحسنة" للكتلة الحيوية (ICS) التي تهدف إلى الحد من تلوث الهواء (HAP) تفتقر إلى الأدلة التجريبية على الحد من الملوثات والموثوقية في هذا المجال. تم إجراء مراجعة استطلاعية مسترشدة بإطار عمل معهد جوانا بريغز بشكل منهجي لاستكشاف وتحليل خصائص مواقد الطهي لتقييم معايير التحكم الصناعي المتاحة لتلبية الاحتياجات الاجتماعية والاقتصادية والصحية للأسر في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (sSA). بحثت المراجعة في Scopus و PubMed و Web of Science و EMBASE وقاعدة بيانات الصحة العالمية على OVID و BASE، وأجرت بحثًا عن الأدبيات الرمادية من 2014 إلى 2022 لجميع دراسات ICS الميدانية. بالإضافة إلى ذلك، تم استكشاف وجهات نظر المستخدمين لمواقد الطهي التي تم تحليلها على أنها متاحة وبأسعار معقولة وفعالة في الحد من انبعاثات الكتلة الحيوية الضارة. أعاد البحث سجلات عام 1984. تم تضمين ثلاثة وثلاثين مرجعًا تحتوي على 23 علامة تجارية لـ ICS. تم تحليل مواقد الطهي إلى سبع فئات: (1) الكفاءة في الحد من الفقر، (2) التوافر، (3) القدرة على تحمل التكاليف، (4) الاستدامة، (5) السلامة، (6) النتائج الصحية، و (7) تجربة المستخدم. أظهرت معظم مواقد الطهي المحسنة (86.9 ٪) انخفاضًا في مستويات الانبعاثات الضارة مقارنة بالحريق التقليدي ثلاثي الأحجار. ومع ذلك، كانت المستويات أعلى من المستويات الآمنة التي أوصت بها منظمة الصحة العالمية. تم تسعير تسعة فقط بأقل من 40 دولارًا أمريكيًا. ركز المستخدمون على ملاءمة مواقد الطهي للطهي وتوفير الوقود والوقت والسلامة والسعر. كما تم الإبلاغ عن المساواة في أدوار الجنسين المتعلقة بالطهي والفوائد النفسية والاجتماعية. أظهرت المراجعة اختبارًا ميدانيًا محدودًا، ونقصًا في الأدلة على انبعاثات ICS في بيئات الحياة الواقعية في sSA، وعدم التجانس في قياسات الانبعاثات، والأوصاف غير المكتملة لـ ICS وميزات المطبخ. كما تم الإبلاغ عن اختلافات بين الجنسين في التعرض والفوائد النفسية والاجتماعية. ويوصي الاستعراض بتحسين الترويج لمواقد الطهي إلى جانب اتخاذ تدابير إضافية للحد من استخدام مواقد الطهي المنزلية بتكلفة ميسورة للأسر ذات الموارد المنخفضة. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على الإبلاغ التفصيلي عن معايير الدراسة لتسهيل المقارنة الفعالة لأداء ICS في البيئات الاجتماعية المختلفة مع الأطعمة المحلية المختلفة وأنواع الوقود. أخيرًا، هناك حاجة إلى نهج مجتمعي أكثر لتقييم وضمان تمثيل أصوات المستخدمين في دراسات تدخل الشراكة الإنسانية، بما في ذلك تصميم مواقد الطهي.

Translated Description (French)

La pollution de l'air domestique (HAP), principalement due aux combustibles issus de la biomasse utilisés pour la cuisson, est associée à des effets néfastes sur la santé et à une mortalité prématurée. Elle touche près de la moitié de la population mondiale, en particulier dans les communautés à faible revenu et à faibles ressources. Cependant, de nombreux fourneaux à biomasse (ICS) « améliorés » visant à réduire le HAP manquent de preuves empiriques de la réduction des polluants et de la fiabilité sur le terrain. Une revue de cadrage guidée par le cadre de l'Institut Joanna Briggs a été systématiquement menée pour explorer et analyser les caractéristiques des fourneaux de cuisson afin d'évaluer les ICS disponibles pour répondre aux besoins socio-économiques et de santé des ménages en Afrique subsaharienne (sSA). La revue a effectué des recherches dans Scopus, PubMed, Web of Science, embase, Global Health Database on OVID, BASE, et a mené une recherche dans la littérature grise de 2014 à 2022 pour toutes les études ICS sur le terrain. En outre, les perspectives des utilisateurs ont été explorées pour les fourneaux de cuisson analysés comme étant disponibles, abordables et efficaces pour réduire les émissions nocives de biomasse. La recherche a renvoyé 1984 enregistrements. Trente-trois références contenant 23 marques ICS ont été incluses. Les fourneaux ont été analysés en sept catégories : (1) efficacité dans la réduction du HAP, (2) disponibilité, (3) abordabilité, (4) durabilité, (5) sécurité, (6) résultats pour la santé et (7) expérience utilisateur. La plupart (86,9 %) des cuisinières améliorées ont montré une réduction des niveaux d'émissions nocives par rapport au feu traditionnel à trois pierres. Cependant, les niveaux étaient plus élevés que les niveaux de sécurité recommandés par l'OMS. Seuls neuf ont été vendus à un prix inférieur à 40 USD. Les utilisateurs ont mis l'accent sur la pertinence des cuisinières pour la cuisson, les économies de carburant et de temps, la sécurité et le prix. L'égalité dans les rôles de genre liés à la cuisine et les avantages psychosociaux ont également été signalés. L'examen a démontré des essais sur le terrain limités, un manque de preuves des émissions ICS dans des contextes réels en sSA, une hétérogénéité dans les mesures des émissions et des descriptions incomplètes des caractéristiques ICS et de la cuisine. Des différences entre les sexes en matière d'exposition et de bénéfices psychosociaux ont également été signalées. L'examen recommande une meilleure promotion des fourneaux de cuisson ainsi que des mesures supplémentaires pour réduire le HAP à un coût abordable pour les ménages à faibles ressources. Les recherches futures devraient se concentrer sur la communication détaillée des paramètres de l'étude afin de faciliter la comparaison efficace des performances des SCI dans différents contextes sociaux avec différents aliments et types de carburant locaux. Enfin, une approche plus communautaire est nécessaire pour évaluer et s'assurer que les voix des utilisateurs sont représentées dans les études d'intervention HAP, y compris la conception des cuisinières.

Translated Description (Spanish)

La contaminación del aire en los hogares (HAP), principalmente a partir de combustibles de biomasa utilizados para cocinar, se asocia con resultados adversos para la salud y mortalidad prematura. Afecta a casi la mitad de la población mundial, especialmente en comunidades de bajos ingresos y bajos recursos. Sin embargo, muchas de las estufas de biomasa (ICS) 'mejoradas' destinadas a reducir el HAP carecen de evidencia empírica de reducción de contaminantes y confiabilidad en el campo. Se realizó sistemáticamente una revisión de alcance guiada por el marco del Instituto Joanna Briggs para explorar y analizar las características de las estufas para evaluar el ICS disponible para satisfacer las necesidades socioeconómicas y de salud de los hogares en el África subsahariana (sSA). La revisión buscó en Scopus, PubMed, Web of Science, EMBASE, Global Health Database on OVID, BASE, y realizó una búsqueda de literatura gris de 2014 a 2022 para todos los estudios de ICS basados en campo. Además, se exploraron las perspectivas de los usuarios para las estufas analizadas como disponibles, asequibles y efectivas para reducir las emisiones nocivas de biomasa. La búsqueda devolvió registros de 1984. Se incluyeron 33 referencias que contenían 23 marcas ICS. Las estufas se analizaron en siete categorías: (1) eficiencia en la reducción de HAP, (2) disponibilidad, (3) asequibilidad, (4) sostenibilidad, (5) seguridad, (6) resultados de salud y (7) experiencia del usuario. La mayoría (86,9%) de las estufas mejoradas mostraron una reducción en los niveles de emisiones nocivas en comparación con el fuego tradicional de tres piedras. Sin embargo, los niveles fueron más altos que los niveles seguros recomendados por la OMS. Solo nueve tenían un precio inferior a 40 USD. Los usuarios pusieron énfasis en la idoneidad de las estufas para cocinar, el ahorro de combustible y tiempo, la seguridad y el precio. También se informó sobre la igualdad en los roles de género relacionados con la cocina y los beneficios psicosociales. La revisión demostró pruebas de campo limitadas, falta de evidencia de emisiones de ICS en entornos de la vida real en sSA, heterogeneidad en las mediciones de emisiones y descripciones incompletas de ICS y características de la cocina. También se informaron diferencias de género en la exposición y los beneficios psicosociales. La revisión recomienda mejorar la promoción de las estufas junto con medidas adicionales para reducir el HAP a un costo asequible para los hogares de bajos recursos. Las investigaciones futuras deben centrarse en la presentación de informes detallados de los parámetros del estudio para facilitar la comparación efectiva del rendimiento del SCI en diferentes entornos sociales con diferentes alimentos y tipos de combustible locales. Finalmente, se necesita un enfoque más basado en la comunidad para evaluar y garantizar que las voces de los usuarios estén representadas en los estudios de intervención de HAP, incluido el diseño de las estufas.

Files

journal.pone.0284908&type=printable.pdf

Files (3.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:742b2176d501c058cea90dae69691618
3.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين مواقد الطهي للحد من التعرض لتلوث الهواء المنزلي في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: استعراض استطلاعي لدراسات التدخل
Translated title (French)
Fours de cuisson améliorés pour réduire l'exposition à la pollution de l'air domestique en Afrique subsaharienne : examen de la portée des études d'intervention
Translated title (Spanish)
Estufas mejoradas para reducir la exposición a la contaminación del aire en los hogares en el África subsahariana: una revisión del alcance de los estudios de intervención

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4367173737
DOI
10.1371/journal.pone.0284908

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malawi

References

  • https://openalex.org/W1945204044
  • https://openalex.org/W1977421499
  • https://openalex.org/W2047375134
  • https://openalex.org/W2047870276
  • https://openalex.org/W2053444475
  • https://openalex.org/W2060296357
  • https://openalex.org/W2075950485
  • https://openalex.org/W2078260427
  • https://openalex.org/W2081431755
  • https://openalex.org/W2084154288
  • https://openalex.org/W2090922308
  • https://openalex.org/W2101931207
  • https://openalex.org/W2105772482
  • https://openalex.org/W2116712801
  • https://openalex.org/W2124094829
  • https://openalex.org/W2124694302
  • https://openalex.org/W2162066932
  • https://openalex.org/W2179830822
  • https://openalex.org/W2231026752
  • https://openalex.org/W2236582149
  • https://openalex.org/W2257542593
  • https://openalex.org/W2286688171
  • https://openalex.org/W2293853740
  • https://openalex.org/W2327598781
  • https://openalex.org/W2552972642
  • https://openalex.org/W2560369062
  • https://openalex.org/W2560438049
  • https://openalex.org/W2566680861
  • https://openalex.org/W2569795655
  • https://openalex.org/W2580056584
  • https://openalex.org/W2581558375
  • https://openalex.org/W2601576386
  • https://openalex.org/W2607386777
  • https://openalex.org/W2728059339
  • https://openalex.org/W2738703758
  • https://openalex.org/W2745737515
  • https://openalex.org/W2766280539
  • https://openalex.org/W2768493439
  • https://openalex.org/W2789757245
  • https://openalex.org/W2809077488
  • https://openalex.org/W2884901833
  • https://openalex.org/W2891378911
  • https://openalex.org/W2899773405
  • https://openalex.org/W2901245357
  • https://openalex.org/W2904636657
  • https://openalex.org/W2909221080
  • https://openalex.org/W2941011719
  • https://openalex.org/W2942633610
  • https://openalex.org/W2945714813
  • https://openalex.org/W2948468021
  • https://openalex.org/W2949936060
  • https://openalex.org/W2952955541
  • https://openalex.org/W2968610309
  • https://openalex.org/W2986557623
  • https://openalex.org/W2990156284
  • https://openalex.org/W3005017685
  • https://openalex.org/W3022795489
  • https://openalex.org/W3028332279
  • https://openalex.org/W3092419658
  • https://openalex.org/W3106497069
  • https://openalex.org/W3119011944
  • https://openalex.org/W3120846018
  • https://openalex.org/W3122374467
  • https://openalex.org/W3176124972
  • https://openalex.org/W3195467418
  • https://openalex.org/W3196544453
  • https://openalex.org/W4214740299
  • https://openalex.org/W4281652006