Hidde Middelweerd 19 augustus 2022, 14:00

Propaan in airco’s kan de opwarming van de aarde met 0.1°C beperken

Hittegolven komen steeds vaker voor, worden steeds warmer én duren steeds langer. Naar verwachting neemt het wereldwijde gebruik van airco’s de aankomende decennia daarom explosief toe. En dat is een probleem, want ze gebruiken ontzettend veel energie. Wetenschappers aan het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) dragen nu een oplossing aan om de milieu-impact van airco’s te beperken: het gebruik van propaan als koudemiddel.

Adobe Stock 323385176 Airco's zijn energievreters. En we gaan ze naar verwachting steeds meer, vaker en langer gebruiken. | Credits: Piman Khrutmuang via Adobe Stock

Het wereldwijde gebruik van airconditioningsystemen kost ontzettend veel energie. Naar schatting neemt ruimtekoeling maar liefst tien procent van het wereldwijde elektriciteitsaanbod in beslag. Met het oog op een opwarmende aarde wordt dat aandeel alleen maar groter. De verwachting is dat de energievraag voor ruimtekoeling is verdriedubbeld in 2050.

Koudemiddelen en klimaatverandering

Die stijging in energiegebruik draagt natuurlijk direct bij aan het klimaatprobleem. Maar airco’s zijn ook op een andere manier slecht voor het milieu, via de koudemiddelen, die ook in de atmosfeer terecht komen. De meeste airco’s gebruiken fluorkoolwaterstoffen (ook wel HFK’s genoemd) als koudemiddelen en dat zijn ontzettend sterke broeikasgassen.

Zo krijgt Chloordifluormethaan (een veelgebruikt koudemiddel) een global warming potential-score van 2.256. Dat betekent dat het broeikasgas 2.256 keer meer warmte vasthoudt dan CO2 in een periode van 100 jaar. Veel airco-fabrikanten zoeken dan ook naar alternatieve koudemiddelen, om de milieu-impact van hun producten te drukken. Een voorbeeld daarvan is Difluormethaan, maar met een score van 771 is dat nog steeds een grote boosdoener.

Propaan als koudemiddel

Onderzoekers aan het IIASA opperden onlangs een betere oplossing in het wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Het gaat om propaan. Volgens de wetenschappers heeft de koolwaterstof een global warming potential van minder dan één. Als alle airconditioningsystemen ter wereld propaan als koudemiddel gebruiken, beperkt dat de opwarming van de aarde met 0,09 graden Celsius.

Het goede nieuws: airconditioningsystemen op basis van propaan zijn al commercieel beschikbaar in China en India. De prestaties ervan doen daarnaast niet onder voor airco’s met milieuonvriendelijkere koudemiddelen. Slecht nieuws is er ook: sommige landen verbieden het gebruik van propaan als koudemiddelen, wegens wetgeving over het gebruik van koudemiddelen met een hogere ontvlambaarheid.

Airco’s zónder koudemiddel

Overigens is propaan nog niet de ideale oplossing voor milieuvriendelijkere airco’s. Het blijft ‘gewoon’ een fossiele brandstof. Het Nederlandse Dutch Climate Systems produceert airco’s met een veel duurzamer koudemiddel: water.

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.

Nederlandse recordzeiler ontwikkelt circulair supercomposiet

De mailbox van het jonge bedrijf stroomt overvol met aanvragen, zegt Jeroen Wats, medeoprichter en chief innovation officer van ExoTechnologies via een videoverbinding vanaf Isle of Man. Van botenbouwers en windmolenfabrikanten, tot waterparken en producenten van beschermende kleding. “Ons materiaal is sterker, lichter en duurzamer dan traditionele composieten als glasvezel en beton. Dat maakt het voor heel veel toepassingen interessant.” Gescheiden grondstoffen ExoTechnologies is een investeringsfonds dat via zijn R&D-tak het materiaal DANU ontwikkelde. Net als glasvezel bestaat DANU uit een mix van vezels en een hars. Het exacte recept blijft logischerwijs geheim. “Het grote verschil met glasvezel is dat je de grondstoffen van DANU kunt scheiden waarna je ze weer kunt inzetten voor dezelfde toepassing”, zegt Wats. “Volledig circulair dus.” Lees ook: Wetenschappers maken beton van rubberen autobanden Van zeiler naar botenbouwer Wats stond zelf aan de wieg van DANU. Als ervaren zeezeiler en recordhouder van een trans-Atlantische oversteek startte hij destijds zijn eigen botenwerf. Hier bouwde Wats door de jaren heen honderden racejachten. “Ik leefde een jongensdroom”, zegt hij. “Maar ik zag ook welke invloed het materiaalgebruik op de planeet had.” Veel boten zijn gemaakt van glasvezel- en koolstofvezels. De grondstoffen hiervoor zijn achteraf onmogelijk te scheiden, waardoor in feite geen schip recyclebaar is. “Dat zat me dwars. Daarom ging ik een nieuw composiet ontwikkelen. Toen we uiteindelijk de eerste kracht- en spanningstesten deden voor DANU stond ik zelf ook versteld van de resultaten.” Lees ook: Nederlandse start-up vanPlestik bouwde 3D-printer die van plastic afval de mooiste spullen maakt Schotse boot met nieuwe romp Inmiddels heeft ExoTechnologies via dochteronderneming Ultimate Boats hun eerste boot voorzien van DANU-romp afgeleverd aan de waterpolitie van Schotland. De politieboot is een stuk lichter dan de glasvezelvariant, maar wel een stuk steviger. Wats: “Dat komt doordat je aanmerkelijk minder vezels nodig hebt dan glasvezels.” Uiteindelijk is de DANU-boot slechts anderhalf procent duurder in kostprijs dan een glasvezelboot. En omdat ExoTechnologies verwacht dat de romp tot 70 jaar of langer meegaat, biedt het een levenslange garantie aan. “Ook daarna kunnen we de grondstoffen van DANU scheiden en opnieuw gebruiken. In feite koop je de grondstoffen dus maar één keer.”Treinen, glijbanen en helmen De gewichtsreductie, stevigheid en de prijs maken dat ExoTechnologies inmiddels overspoeld wordt door aanvragen uit allerlei verschillende hoeken. “Dankzij de hoge impact weerstand krijgen we nu bijvoorbeeld aanvragen van treinfabrikanten, die geregeld schade ondervinden door opspringende stenen. Maar ook producenten van beschermende kleding, zoals helmen en vesten, zijn geïnteresseerd. Inmiddels hebben we ook ballistische tests gedaan. Het certificaat is binnen waarmee we bewijzen dat DANU kogelwerend is.” Recyclebare windmolens Ogenschijnlijk door zijn mailbox scrollend gaat Wats verder door zijn lijst van geïnteresseerden: “Glijbanen voor waterparken, surfboards, voedselopslag, cabines voor vrachtwagens, constructiebedrijven; het is eigenlijk teveel om op te noemen.” In het bijzonder ziet Wats kansen voor wieken van windturbines, die nu nog vaak van glasvezel worden gemaakt. “De vervuiling van oude windmolens is enorm en wordt in de toekomst alleen maar groter. Tussen vandaag en 2050 belandt 43 miljard kilo aan wieken van windturbines op storthopen.”Dit soort plekken zien we de komende decennia waarschijnlijk steeds meer. Het recyclen van oude windmolen wieken gebeurt nog slechts op kleine schaalCirculaire wieken Helaas merkt Wats dat veel grote bedrijven huiverig zijn om over te stappen naar een nieuw materiaal. “Daarom proberen we in contact te komen met kleine fabrikanten. Die kunnen zich bij overheidstenders onderscheiden met ons recyclebare product. Tegelijkertijd informeren we overheden dat het bouwen van circulaire windmolenwieken met DANU mogelijk is. Dit kunnen ze dan nu al in tenders opnemen als pre.” Eerder deze maand nam Siemens Gamesa hun eerste recyclebare wieken in gebruik Glasvezelmarkt vervangen Hoewel overheden steeds vaker duurzaamheidsdoelstellingen in tenders opnemen, is Wats pessimistisch over de welwillendheid van bedrijven. “Duurzaamheid blijft een inferieure klank hebben: ‘duurzaamheid is duur of van mindere kwaliteit’. Ik ben heel gepassioneerd over het onderwerp, maar ik merk dat je pas echt aan tafel komt als je begint over de functionaliteiten.” Na een succesvolle investeringsronde van 7,7 miljoen euro wil ExoTechnologies de komende tijd opschalen. “We hoeven niet voor iedere toepassing van DANU de producent te worden. We gaan nu eerst onze R&D tak ontwikkelen en verder ontdekken wat er überhaupt allemaal mogelijk is. Maar uiteindelijk willen we de hele glasvezelmarkt vervangen door DANU.”