Frisse lucht uit een doos

Apparaat ‘kan miljarden tonnen CO2 schelen'

Matt Johnson:
Zoom
Matt Johnson: "Zodra het temperatuurverschil tussen binnen en buiten groter is dan drie graden Celsius, bespaart dit systeem energie."

Een tiende van de energie die de mensheid verbruikt, gaat naar de verwarming en koeling in gebouwen. Een nieuw type luchtzuiveraar kan dat verbruik flink terugdringen, claimt een Amerikaanse hoogleraar in Kopenhagen. Dat zou wereldwijd miljarden euro’s en miljarden tonnen CO2-uitstoot kunnen schelen.

Het ruikt naar nieuwe dingen in het zes maanden oude Green Lighthouse (bekijk vooral het gladde introductiefilmpje) op de campus van de Universiteit van Kopenhagen. In het futuristische gebouw valt veel daglicht door de ramen, komt een deel van de elektriciteit uit zonnepanelen op het dak, wordt ’s winters warmte uit de grond gehaald en in de zomer koelte, en is alles uiteraard bijzonder goed geïsoleerd. Maar wij – een groep journalisten - komen vooral voor de lucht in het gebouw. Die zou op een bijzondere manier worden gezuiverd.
 
Helaas, nu nog niet, vertelt atmosferisch chemicus Matt Johnson. “Mijn uitvinding is wel aangesloten op het beluchtingssysteem, maar we hebben hem nog niet in gebruik genomen. Eerst moet de draagbare versie nog worden getest bij een extern instituut. Intussen gebruik ik zo’n ding wel in mijn lab, en dat werkt fantastisch.” Voor het geurtje dat hier nu hangt, is hij dus niet verantwoordelijk, wil hij maar zeggen.
 
“Er ontwijken in zo’n gebouw oplosmiddelen uit de vloer – dat is vooral wat je op dit moment ruikt - en de meubelen enzo. Lijm, rubber, latex, plastic, leer; het verspreidt allerlei vluchtige stoffen. En dan heb je natuurlijk nog mensen, die ook van alles uitwasemen. Als je daar niets aan zou doen, wordt het al snel een muffe boel in zo’n gebouw.”
 
Ventilatie
De normale manier om te zorgen dat de lucht aangenaam blijft, is ventilatie: “Je verdunt de binnenlucht met buitenlucht. Dat is prima, maar het heeft één groot nadeel. Het kost veel energie. Hoe groter het verschil in temperatuur tussen binnen en buiten, hoe meer het kost om die lucht op te warmen of af te koelen”, zegt Johnson.
 
“En dat tikt aan. Zo’n 11 procent van het totale energieverbruik van de mensheid gaat op aan gebouwen; het overgrote deel daarvan is nodig voor het behandelen van buitenlucht. Verwarming en verkoeling, het kost allebei heel veel energie. Wat weinig mensen trouwens beseffen, is dat bij airconditioning gemiddeld vier keer zo veel energie nodig is voor het ontvochten van lucht, als voor het afkoelen ervan.”
 
Johnson werkt al twaalf jaar als atmosferisch chemicus in Kopenhagen, en dat betekent dat hij de buitenlucht bestudeert, niet de binnenlucht. Hij onderzoekt met name hoe vervuiling van nature uit de atmosfeer verdwijnt. Filters komen daar niet aan te pas, en toch wordt het in hogere luchtlagen vanzelf schoon.
 
Hij wilde dezelfde processen in een doos stoppen, en dat is gelukt. “Mijn systeem doet hetzelfde als de atmosfeer, maar dan honderdduizend keer sneller. Het proces begint met het toevoegen van ozon, dat reageert met koolwaterstoffen in de lucht. Onder invloed van UV-licht gaan die stoffen dan samenklonteren tot elektrisch geladen deeltjes, die door een hoogspanningsdraad uit de lucht worden getrokken. Daarna volgt nog een ozonstap en een behandeling die ozon weer afbreekt. Het resultaat is schone lucht op kamertemperatuur.”
 
Terugverdienen
Wat kost zo’n systeem, en wat levert het op? “Nou, het is nog niet marktklaar. Maar ik schat dat een kleine draagbare versie voor in huis zo’n 400 euro gaat kosten, en een grote installatie, zoals in dit gebouw, rond de 15 duizend. Die kosten verdien je binnen enkele jaren terug, omdat je energierekening met minstens een kwart omlaag gaat. Let wel, ik pleit er niet voor om gebouwen hermetisch van de buitenlucht af te sluiten. Ventilatie blijft nodig. Maar je kunt dat wel halveren.”
 
Johnson is ervan overtuigd dat wereldwijd vele miljarden euro’s bespaard kunnen worden dankzij deze uitvinding, en dat ook de uitstoot van CO2 met miljarden tonnen per jaar kan afnemen. Het is geschikt voor zowel oude als nieuwe gebouwen. Prachtig natuurlijk. Maar bestaan er niet al lang luchtfiltersystemen? Onderzeeboten en ruimteschepen kunnen niet zonder, en voor in huis zijn ze er ook. Voor veel minder dan 400 euro.
 
Johnson: “Jawel, maar die werken allemaal met heel fijne filters, waardoor het veel energie kost om de lucht te zuiveren. Bovendien raken die filters steeds verstopt. Ons proces is veel efficiënter. Het is echt nieuw, anders zou de universiteit er natuurlijk geen patent op hebben gekregen.”
 
Enorme buizen
Nu wordt het tijd voor een blik op het ding zelf. Bovenin het gebouw gaan we door een grote deur en komen in een ruimte waar vooral enorme buizen opvallen, dik ingepakt in isolatiemateriaal met een glimmende folielaag eromheen. Dit is het gewone ventilatiesysteem. Met iets extra’s dus.
 
“Kijk, we hebben een gat gemaakt in de buis die lucht van buiten aanvoert en eentje in de afvoerbuis. En daartussen zit het ‘Clean Air’-systeem.” Nog meer glanzende buizen en enkele metalen kasten, meer is er eigenlijk niet van te zien. Johnson wijst welke weg de lucht erin aflegt. En hij laat een controlekastje zien, dat hij via een netwerkverbinding ook van buiten het gebouw kan bedienen.
 
Dat gebeurt nu alleen nog op momenten dat er niemand in het gebouw is. Proeven overdag zullen pas beginnen als laboratoriumtests met proefpersonen positief uitvallen, zegt Johnson. Als alles goed gaat, kan het over een paar jaar de markt op. “Daarvoor is trouwens nog wel een investeerder nodig.”
 
Elmar Veerman