Bij het koken, branden van kaarsen of wierook komen er bepaalde stoffen vrij in de atmosfeer. Het zijn zogenoemde ‘vluchtige organische stoffen’ (VOS). Ze zitten ook in tapijt, isolatiemateriaal, luchtverfrissers en ga zo maar door. Bij een grote hoeveelheid aan dit soort vluchtige organische stoffen kunnen de luchtwegen geïrriteerd raken.
Verspilde energie nuttig gebruiken
Het is daarom belangrijk om binnenruimtes goed te ventileren. Onderzoekers van de Zuid-Koreaanse Yonsei universiteit hebben een manier bedacht om de vluchtige organische stoffen nóg sneller uit de binnenlucht te filteren. Een lampenkap met een katalysatorcoating moet luchtverontreinigende stoffen in huis omzetten in onschadelijke verbindingen. “Hoewel de concentratie van vluchtige organische stoffen in een huis of kantoor laag is, brengen mensen meer dan 90 procent van hun tijd binnenshuis door, dus de blootstelling loopt in de loop van de tijd op”, zegt hoofdonderzoeker Hyoung-il Kim. De lampenkap werkt met halogeen- en gloeilampen, maar het team kijkt ook naar het gebruik van ledverlichting.
Halogeenlampen zetten slechts 10 procent van de energie om in licht. De rest wordt omgezet in warmte. Gloeilampen zijn nog minder efficiënt: daarbij wordt slechts 5 procent van de energie omgezet in licht. Die warmte is normaal gesproken verspilde energie. “Maar we hebben een manier gevonden om hem nuttig in te zetten”, zegt onderzoeker Kim. “De warmte activeert een thermokatalysator die VOS afbreekt.”
Simpele oplossing
“Conventionele methoden om VOS uit de binnenlucht te verwijderen zijn afhankelijk van actieve koolfilters of andere soorten filters, die regelmatig moeten worden vervangen”, zegt Minhyung Lee, een afgestudeerde student in Kims laboratorium aan de Yonsei Universiteit. Er zijn ook andere apparaten ontwikkeld die VOS afbreken met behulp van een thermokatalysator die wordt geactiveerd door hoge temperaturen of die reageren op licht. Maar Kim merkt op dat de meeste van deze apparaten een losse verwarming of lichtbron nodig hebben. Zijn team wilde een simpelere oplossing ontwikkelen.
Goedkopere materialen
De onderzoekers gebruiken een thermokatalysator gemaakt van ijzer en koper. Die materialen zijn doorgaans goedkoper dan andere thermokatalysatoren, zoals titaniumoxide en platina. Met die laatste twee materialen werkten de onderzoekers in een eerdere studie. Maar die materialen zouden de lampenkap duur maken. Nu blijkt dat ijzer en koper ook goed werk doen als katalysator. Een bijkomend voordeel is dat koper ontsmettend werkt, waardoor het waarschijnlijk meer stoffen onschadelijk kan maken.
Werkt ledverlichting ook?
Nu zoeken de wetenschappers naar een manier om de filterende lampenkap ook geschikt te maken voor ledverlichting. De grootste uitdaging daarbij is dat ledverlichting weinig warmte afgeeft, terwijl de warmte nodig is om de katalysator te activeren. Daarom ontwikkelt het team van Kim een fotokatalysator die wordt gestimuleerd door het licht.
