Luxe of gebakken lucht?

Jake Dyson lanceert de eerste wearable die de omgevingslucht zuivert. Als het van de ingenieur afhangt, lopen we binnenkort allemaal in onze eigen bubbel zuivere lucht te ademen.

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schat dat wereldwijd negen op de tien mensen lucht inademen die de WHO gestelde limiet voor verontreinigende stoffen overschrijdt. Waar de NO2-vervuiling (stikstofdioxide) in steden tijdens de coronapandemie afnam, stegen de niveaus in vele wereldsteden nadien al snel weer tot het initiële niveau. Op sommige plekken hebben ze zelfs de pre-pandemische waarden overschreden.

In het vizier

“Luchtvervuiling is een wereldwijd probleem – het treft ons overal waar we gaan: thuis, op school, op het werk en onderweg; al lopend, op de fiets, met het openbaar of eigen vervoer”, vertelt Jake Dyson, chief engineer bij Dyson en zoon van James Dyson, de uitvinder van de befaamde zakloze stofzuiger. Dyson ontwikkelde recent de Zone, een luchtreinigende ruisonderdrukkende hifi-hoofdtelefoon die zowel een rijk geluid naar de oren, als een gereinigde luchtstroom naar onze neus en mond brengt. “De Zone is Dysons eerste stap in draagbare technologie en de synthese van meer dan dertig jaar expertise in de ontwikkeling van luchtstroom-, filtratie- en motortechnologieën voor onze stofzuigers en luchtzuiveraars voor binnen”, vertelt Dysons designingenieur Sean Ng. “De compressoren in elke oorschelp zuigen lucht door enerzijds een hoogwaardige elektrostatische luchtfilter die 99 procent van de polluenten groter dan 0,1 micron filtert én sommige virusdeeltjes capteert en anderzijds een actieve koolstoffilter die alle polluenten in gasvorm wegfiltert. De twee stromen gereinigde lucht worden naar de neus en mond van de drager geleid via het contactloze vizier. De vorm van het vizier zorgt ervoor dat de gezuiverde luchtstroom dicht bij de neus en de mond wordt gehouden en zo min mogelijk wordt verdund door externe zijwind. Dat levert – in tegenstelling tot gezichtsmaskers – frisse lucht zonder je gezicht te raken.” Het ontwikkelen van een contactloos vizier was een must voor de Dyson-ingenieurs, om ongemak en irritatie te voorkomen die vaak ontstaan door volledig-contact-alternatieven als maskers. “Het vizier is een mix van flexibel nylon en werd ontwikkeld op basis van wereldwijde anatomische data om een veelheid aan hoofden te passen”, vertelt Sean Ng. “Net zoals de koptelefoon is het aanpasbaar. “De Zone laat via de Dyson-app weten wanneer er zich een piek voordoet, waardoor de drager het vizier uit zijn tas kan halen en het aan zijn hoofdtelefoon kan vastklikken (via magneten) om zo zichzelf te verzekeren van zuivere lucht. De Zone is met andere woorden een wearable die je in se gebruikt als hoofdtelefoon voor meeslepende audio en geavanceerde actieve ruisonderdrukking (ANC – Active Noice Cancellation), maar die je desgewenst van zuivere lucht kan voorzien. Duw je het vizier naar beneden, dan stopt de luchtzuivering en de muziek zodat je bijvoorbeeld een koffie kunt bestellen.”

“Er zijn vandaag heel wat producten op de markt die ons beschermen”, vertelt Marianne Stranger, projectverantwoordelijke Binnenluchtkwaliteit bij VITO (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek) en al 22 jaar onderzoeker van binnenluchtkwaliteit. “Soms zie je mensen in drukke steden op de fiets met een street mask op om zich te beschermen tegen fijnstof of andere polluenten in de omgeving. Maar een masker is niet altijd even gezellig of comfortabel op je neus. Ik kan me wel voorstellen dat een wearable zoals die van Dyson aangenamer is. Op zich vind ik het gegeven van wearables en het idee dat we evolueren naar een maatschappij waarin iedereen lucht in zijn eigen bubbel genereert best merkwaardig. Maar er zijn heel veel andere projecten lopende rond dit soort van wearable–luchtreinigers. Zo stelde professor Arsen Melikov van de Technical University of Denmark onlangs op een internationaal congres een systeem voor dat omgekeerd werkt dan de Zone van Dyson. Het was een soort van heel klein microotje gekoppeld aan een buisje dat de lucht naar achteren afzuigt naar een toestel aan de broeksriem dat de lucht filtert en door een HEPA-filter (high-efficiency particulate air) terug de omgeving instuurt om zo de omstaanders te beschermen. De Dyson Zone werkt omgekeerd en creëert een stroom van zuivere lucht zodat diegene die de wearable draagt de zuivere lucht kan inademen en beschermd wordt. Maar wat doet zo’n lokale bubbel met onze gezondheid? Er zijn namelijk ook heel veel goede bacteriën in de lucht die je op die manier weghaalt. Als je alle virussen altijd en overal gaat afweren, bouw je dan uiteindelijk nog resistentie op? “Daar hebben we voorlopig het raden naar. Het hangt er natuurlijk ook vanaf of je dat apparaat altijd draagt of eerder op drukke plaatsen zoals je je mondmasker draagt op het openbaar vervoer.”

Vuile keukens

“Luchtzuivering kan voordelig evolueren in de maatschappij als het voor de juiste doelen op de juiste manier wordt ingezet én op de juiste locatie”, gaat Marianne Stranger verder. “We hebben de neiging om te focussen op vervuiling buiten, maar de lucht binnen is over het algemeen altijd meer vervuild. Dat komt doordat je binnen eigenlijk de bevuiling van de buitenlucht aantrekt, met daarbovenop alle uitstoot van alle producten die je binnen vindt. Elke tafel, stoel, vloer, meubelstuk, … kan een uitstoot hebben, zeker als ze nieuw zijn door bijvoorbeeld lijmstoffen en andere producten die erin verwerkt zijn. Daarnaast hebben ook geparfumeerde consumentenproducten zoals poetsmiddelen, verzorgingsproducten een uitstoot. Daarbij komen ook nog de activiteiten die we binnen doen, zoals poetsen of koken. Zelfs al ben je aan het stofzuigen, dan ga je een deel van het fijnstof opnieuw doen opwaaien. Bak en braad je zonder dampkap, dan creëer je fijnstof, vetpartikels, organische gassen en PAK’s (polycyclische aromatische koolwaterstoffen) die zich dan naar de rest van de woning kunnen verspreiden. Of kaarsen, die genereren roetuitstoot. Dat alles maakt dat als je bepaalde stoffen binnen gaat meten, zelfs vluchtige organische stoffen, je er veel meer vindt, dus meer variëteit en ook in hogere concentraties dan buiten. Een hogere concentratie van al dat soort stoffen verhoogt de kans op gezondheidsproblemen. Gematigd gebruik van die producten in combinatie met ventileren is de boodschap.”

“Sinds de pandemie zijn we veel bewuster geworden van het belang van luchtkwaliteit en is er veel meer aandacht voor luchtreinigers. Het is alleen belangrijk dat mensen heel goed beseffen wat ze reinigen en dat het zeker geen alternatief is op de lange termijn voor ventilatie. Met luchtzuivering focussen we op één of een paar componenten van het binnenmilieu terwijl je door te ventileren en door verse lucht toe te voegen alle componenten naar beneden haalt.”

Behang met bijbedoelingen

“Limoneen, tolueen en formaldehyde zijn veelvoorkomende binnenluchtpolluenten die in de buitenlucht nauwelijks of niet voorkomen”, vertelt Marianne Stranger. “Formaldehyde is typisch iets dat in meubilair, schoonmaakmiddelen en decoratie zit. Mensen kunnen er allergisch voor raken, het kan ademhalingsklachten genereren en op lange termijn kan het zelfs kankerverwekkend zijn. Het is het soort van polluenten waar je liever niet in hoge dosis mee geconfronteerd wordt, nochtans heeft iedereen ze in huis. Tolueen is minder impacterend op onze gezondheid dan formaldehyde. Limoneen (de typische citroengeur) zit tegenwoordig in bijna alles: wasmiddel, poetsmiddel, luchtverfrissers, geurkaarsen, zelfs soms in bouwmaterialen om die aangenaam te laten geuren. Je moet maar eens naar je badkamer gaan en eender welk product vastnemen, er zal bijna altijd een geurstof als limoneen in zitten. Limoneen op zichzelf is niet schadelijk, het zit bijvoorbeeld ook in sinaasappel. Maar limoneen is gevoelig aan secundaire reacties. Als er ozon van buiten naar binnenkomt, dan gaat die reageren met die limoneen en nieuwe chemische stoffen genereren die wel schadelijk kunnen zijn. Er zijn stoffen die formaldehyde en limoneen uit de lucht halen. Een actief koolstoffilter capteert die polluenten, maar niet elk exemplaar dat je koopt, doet dat even goed. De capaciteit moet groot genoeg zijn, de poriën moeten groot genoeg zijn. Soms zit daar een katalysator op die deze stoffen doet oxideren tot CO2 en water. Dat is dezelfde technologie die gebruikt wordt in bijvoorbeeld luchtzuiverende muurplaten, coatings of verven. Er bestaan dus wel degelijk producten om die polluenten te reduceren. Maar daarmee pak je natuurlijk niet alle polluenten aan. Voor stikstofoxiden (NOx) heb je weer een andere technologie nodig om die uit de lucht te verwijderen.”

Heilge Graal

Is er zoiets als een superluchtzuiveraar? “De algemene luchtzuiveraar die alle polluenten die je binnen aantreft in een uniforme concentratie naar beneden haalt, bestaat volgens mij nog niet”, vertelt Marianne Stranger. “Een luchtzuiveraar gaat typisch op een welbepaalde polluentengroep of een polluent focussen. Maar in principe kan elke luchtzuiveraar met een HEPA-filter bijvoorbeeld al helpen. De HEPA-systemen zijn de meest voor de hand liggende en ik denk ook wel één van de betaalbaardere oplossingen. Mensen met astma of stofallergie hebben baat bij zo’n HEPA-filter omdat die verder fijnstof en allergenen uit de lucht haalt en zo de blootstelling verlaagt. Maar er zijn ook duurdere toestellen, bijvoorbeeld een elektrostatische precipitatie. Dat zijn plasma’s die bestanddelen van de lucht een lading geven en de beladen deeltjes naar polen trekken om zo de lucht te zuiveren. Waar je vooral op moet letten bij de aankoop van een luchtzuiveraar, is het luchtzuiverend debiet (de clean air delivery rate of CADR). Het is de belangrijkste houvast die je hebt als consument, maar het ene luchtzuiverend debiet is het andere niet. Er zijn meerdere manieren om dat debiet te bepalen. Typisch wordt aanbevolen om in een voldoende geventileerde ruimte 40 kubieke meter verse lucht per persoon per uur te voorzien. De limietwaarde is een aanvoer van 25 kubieke meter verse lucht per persoon per uur, aangevuld met voldoende luchtzuivering. Ook heel belangrijk is het geluidsdebiet. Voor sommige toestellen is een lager geluidsdebiet ook synoniem met een lager luchtdebiet en verlaagt het dus de efficiëntie van het luchtzuiverend effect. Volgens de aanbevolen comfortdrempel is in een binnenruimte 35 decibel de grens van aanvaardbaarheid. Er zijn luchtzuiveraars die geluid van 35 of 50 decibel produceren, er zijn er ook met 75 decibel. Het is dus echt de moeite om dat na te gaan. Zeker in een kleine, stille ruimte gaat dat soms wat storen en zal je geneigd zijn hem sneller uit te schakelen.” Er bestaan testen om luchtzuiveraars te evalueren volgens gestandaardiseerde procedures. Sommige luchtzuiveraars hebben die testen doorlopen en het is heel interessant om een onafhankelijke evaluatie of een testrapport van een onafhankelijke instantie (zoals VITO) van een luchtzuiveraar op te zoeken alvorens je hem aanschaft.”