Wetenschap
Krediet:Chayatorn Laorattanavech / shutterstock
Ik bevond me onlangs in de surrealistische wereld van de Consumer Electronics Show in Las Vegas en besprak de volgende generatie vervuilingssensoren die je ooit in je telefoon zou kunnen vinden. De exposities die ik zag, suggereerden dat het volgende grote ding in huistechnologie alles zou kunnen zijn, van intelligente kattenbakvulling tot internet-enabled theepotten, met alles aangedreven door mysterieuze machine learning en de ondoorgrondelijke blockchain.
Maar er was geen ontkomen aan dat luchtkwaliteit en luchtzuivering nu serieus belangrijk zijn in de wereld van consumentenproducten. De meeste grote witgoedfabrikanten hebben een scala aan producten. Er zijn ook tal van start-ups die nieuwe varianten aanbieden, waaronder zuiverende robots die eenzaam door je huis dwalen en bizarre bio-geïnspireerde apparaten die lucht over de bladeren van arme nietsvermoedende kamerplanten blazen.
Als je in Europa woont, kan het gemakkelijk zijn om deze af te doen als technische gadgets die misschien nooit aanslaan, maar dat zou een slechte beoordeling zijn van de steeds groter wordende gebruikersbasis voor luchtfiltratie in huis die al bestaat in Azië en daarbuiten. Deze apparaten zijn te koop omdat mensen ze willen, en de markt zou tegen 2023 meer dan 30 miljard dollar per jaar waard kunnen zijn.
In sommige opzichten, binnenluchtzuivering is een technologie die individueel versterkt. In een goed afgesloten woning op filtratie gebaseerde luchtreinigers maken duidelijk een verschil en kunnen de concentraties van kleine schadelijke deeltjes merkbaar verminderen, vooral als het huis ergens is met veel vervuiling buitenshuis, zoals het centrum van Peking of Delhi.
Het bewijs voor de verwijdering van schadelijke gassen binnenshuis, inclusief vluchtige organische stoffen uit verven en lijmen, is schetsmatiger. Sommige systemen zorgen ervoor dat de gassen aan een op koolstof gebaseerde filter blijven plakken, maar er zijn weinig onafhankelijke gegevens waaruit blijkt dat deze echt werken. In andere soorten luchtreinigers wordt UV-straling gebruikt om een chemische reactie te versnellen die deze gassen omzet in koolstofdioxide en water. Fabrikanten hebben echter nog geen gegevens gepubliceerd om aan te tonen dat dit proces uiteindelijk niet leidt tot het omzetten van relatief goedaardige verbindingen in iets schadelijkers.
Buitenluchtfiltratiedemonstraties zijn tot nu toe niet effectief gebleken, simpelweg omdat de atmosfeer zo enorm is in verhouding tot de grootte van het filtersysteem. Echter, binnenshuis, de balans verschuift. Huizen hebben interne volumes gemeten in de honderden tot misschien enkele duizenden kubieke meters en, simpelweg door natuurlijke tocht en lekken, de binnenlucht wordt misschien één keer per uur verwisseld met buitenlucht. Dat zijn nog heel wat kubieke meters lucht om te reinigen, maar de wiskunde begint op te stapelen.
Luchtfiltratie heeft een grotere impact in smogige steden als Delhi. Krediet:travelwild / shutterstock
Toch zijn de kosten van filtratie mogelijk groter dan ze op het eerste gezicht lijken. De meeste luchtreinigers gebruiken cellulose- of polymeermembranen die elke maand of zo worden vervangen, vaak als onderdeel van een vast servicecontract. De lucht wordt door de filters gestuwd met ventilatoren en pompen die energie verbruiken, misschien ergens tussen 100 watt (gelijk aan een felle gloeilamp) en 1000 watt (een magnetron), afhankelijk van de grootte van de luchtreiniger en het huis.
Een slechte luchtkwaliteit in deze zin heeft vervolgens een impact op het klimaat door de vraag naar energie in huis en in de stad te verhogen, en natuurlijk draagt het rechtstreeks bij aan de elektriciteitsrekening van de gebruiker. De vermogenseisen van luchtfiltratie zijn niet zo groot als luchtkoeling, maar zou mogelijk 365 dagen per jaar draaien, niet alleen in de zomermaanden. Als je 500 watt continue vraag toevoegt aan miljoenen huizen, dit wordt een groot probleem.
Concentrerende chemicaliën
Dan is er de olifant in de kamer. Wat gebeurt er met al die miljoenen microvezeldeeltjesfilters of vallen vol actieve kool? Ik heb die vraag meer dan 20 keer gesteld in Las Vegas en het antwoord was altijd hetzelfde:je stopte ze in de prullenbak.
Moeten we ons zorgen maken? Mogelijk, Ja. Filters in huis die deeltjes verzamelen, concentreren uiteindelijk een aantal nogal onaangename giftige chemicaliën die uit de buitenlucht worden verzameld - zware metalen door remslijtage, polycyclische aromatische verbindingen uit hout- en kolenvuren, nitrosaminen uit sigarettenrook, de lijst gaat verder. Een filter kan uiteindelijk milligram (en misschien meer) afzonderlijke chemicaliën bevatten die aanvankelijk in zeer verdunde concentraties in de lucht werden aangetroffen, en wiens eerdere lot waarschijnlijk was om zich als een zeer dunne laag over enorme stukken land af te zetten.
Als honderden miljoenen filters van miljoenen huizen worden gedumpt op dezelfde paar vuilstortplaatsen in de stad, verdubbelen we het concentratieproces. Verschuiven we gewoon een probleem van de lucht naar een probleem van diezelfde chemicaliën die nu uitspoelen naar de bodem en het water? Het is onduidelijk hoeveel denkwerk hierin is gestoken, of de gevolgen van de vraag naar energie als honderden miljoenen mensen thuis hun eigen lucht gaan zuiveren. (Om even positiever te denken:misschien zouden die miljoenen afvalfilters iemand de mogelijkheid bieden om de verzamelde sporenmetalen te "mijnen")?
Er zijn enkele voor de hand liggende conclusies te trekken, het meest opvallende is dat er in elke crisis een financiële kans is voor iemand. Maar deze specifieke oplossing brengt kosten met zich mee die we nog niet goed hebben gekwantificeerd. Luchtfiltratie voegt zeker de vraag naar elektriciteit toe, het heeft grondstoffen en middelen nodig om te bouwen, onderhoud en ondersteuning en het veroorzaakt mogelijk problemen met de verwijdering van chemicaliën die we nog niet hebben geëvalueerd. Het versterkt echter wel het platgetreden wetenschappelijke principe dat het altijd efficiënter is om vervuiling bij de bron te stoppen dan achteraf te proberen op te ruimen.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com