De onzichtbare dreiging – kan nieuwe technologie luchtvervuiling binnenshuis aanpakken?

  • De lucht die we inademen zit vol giftige stoffen
  • De nieuwe gordijnen van IKEA pakken luchtverontreiniging aan
  • Wetenschappers gebruiken konijnengenen om planten nog sterkere luchtzuiverende kwaliteiten te geven
  • Luchtreinigers met slimme algoritmen en krachtige sensoren
  • De lucht in je huis laten analyseren door geavanceerde laboratoria
  • Is technologie onze redding?

Luchtverontreiniging wordt meestal geassocieerd met uitlaatgassen van auto’s of dikke rookpluimen uit industriële schoorstenen. Maar helaas is niet alle verontreiniging zichtbaar, vooral niet binnenshuis. Mensen brengen ongeveer 90 procent van hun tijd binnen door en luchtverontreiniging thuis of op het werk zou dan op zijn minst dezelfde aandacht moeten krijgen als de verontreinigde lucht buiten. Denk bijvoorbeeld aan de rook die vrijkomt bij het koken op hout- of kolenfornuizen. Dit leidt jaarlijks tot maar liefst 3,8 miljoen vroegtijdige sterfgevallen, met name in arme landen. Andere belangrijke oorzaken van luchtverontreiniging binnenshuis omvatten dampen uit verf- of interieurproducten, vocht en onvoldoende ventilatie.

Regelmatige of langdurige blootstelling aan luchtvervuilers kan leiden tot allerlei klachten, van hoofdpijn tot allergieën, luchtweginfecties, hart- en vaatziekten en zelfs (long)kanker. In Nederland is de lucht over het algemeen van een goede kwaliteit, maar in gebouwen met airco waar de ramen bijvoorbeeld niet open kunnen – zoals je in de VS veel ziet – of landen waar de buitenlucht sterk verontreinigd is – zoals in grote steden in China – heb je binnenshuis ook problemen. Gelukkig zijn er allerlei nieuwe technologieën en producten waarmee we de luchtkwaliteit kunnen analyseren en zuiveren. Bedrijven als Wynd Technologies ontwikkelen bijvoorbeeld geavanceerde sensoren die zelfs de meest minuscule deeltjes in de lucht kunnen detecteren, IKEA is bezig met het testen van luchtzuiverende gordijnen en wetenschappers onderzoeken of het injecteren van konijnengenen in planten ertoe leidt dat planten gifstoffen beter uit de lucht kunnen filteren.

De lucht die we inademen zit vol giftige stoffen

Tijdens feest- of verjaardagen komen we graag bij elkaar om samen te genieten van lekker eten – maar dit zijn ook de momenten waarop de lucht in onze huizen, met name vlak na het bereiden van een maaltijd, net zo giftig kan zijn als bijvoorbeeld die in New Delhi, een van de meest vervuilde steden ter wereld. Deze bevindingen komen uit een studie van onderzoekers aan de Universiteit van Texas, Austin, en tonen aan hoe enorm uiteenlopend de oorzaken van luchtverontreiniging binnenshuis kunnen zijn.

Een van de beruchtste is asbest, een verzamelnaam voor een aantal in de natuur voorkomende mineralen. Asbest wordt in bouwmaterialen gebruikt als brandvertrager en isolator. Het zit ook in coatings, verf en vloertegels. Verhoogde concentraties van deze kankerverwekkende stof komen in de lucht wanneer asbesthoudende materialen gesneden, gezaagd of opnieuw gemodelleerd worden. In veel landen – waaronder Nederland – is het gebruik van asbest verboden of in ieder geval flink aan banden gelegd, maar helaas zijn er nog steeds veel oude gebouwen waar dit materiaal in verwerkt zit, wat een risico vormt voor onze gezondheid. Formaldehyde is een andere gevaarlijke stof. Dit kleurloze, sterk onaangenaam geurende gas komt voor in de natuur, bijvoorbeeld in groente en fruit, en in hele kleine hoeveelheden ook in ons lichaam. Het gas wordt gebruikt in onder andere spaanplaten, UF-isolatie, textiel als kleding en gordijnen en vitrages, houten vloeren en verfsoorten. Het kan huid-, oog- of keelirritaties en zelfs verschillende soorten kanker veroorzaken. Het gebruik van formaldehyde is in de meeste landen inmiddels ook verboden of in ieder geval beperkt.

Rechtopstaande asbestvezels
Asbest wordt in bouwmaterialen gebruikt als brandvertrager en isolator.

En een van de gevaarlijkste verontreinigingen is radon, een van nature voorkomend radioactief gas dat wordt gecreëerd “wanneer de radioactieve metalen uranium, thorium of radium afbreken in rotsgesteente, grond en grondwater”. Als dit onzichtbare en reukloze gas eenmaal in de lucht komt kan het door scheurtjes of andere openingen in gebouwen binnendringen. Volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) is radon de belangrijkste oorzaak van longkanker bij niet-rokers en blootstelling aan dit gas kan alleen ontdekt worden met behulp van specifieke testen.

Een infographic met de verwachte groei van de wereldwijde luchtzuiveringsmarkt
TechSci Research voorspelt dat de wereldwijde luchtzuiveringsmarkt tegen 2023 een waarde van $15 miljard zal bereiken.

Tabaksrook is ook een belangrijke luchtverontreinigende stof omdat het vele schadelijke chemicaliën bevat – waaronder het eerdergenoemde formaldehyde en het giftige, levensgevaarlijke koolmonoxide. Bovendien weet iedereen inmiddels dat tabaksrook een van de belangrijkste oorzaken is van astmatische aandoeningen en longkanker. Daarnaast zijn woningen met een hoge luchtvochtigheid en natte oppervlakken broedplaatsen voor biologische verontreinigingen als schimmels, bacteriën, virussen, stof, mijten en pollen. Deze kunnen allergische reacties veroorzaken, zoals overgevoeligheidspneumonitis of sommige soorten astma en zelfs leiden tot spijsverteringsproblemen. Mensen met een open haard of houtkachel lopen ook gevaar, omdat deze tijdens gebruik koolmonoxide en stikstofdioxide produceren, gassen die giftig en bij hoge concentraties zelfs dodelijk zijn.

Andere huishoudelijke artikelen, zoals verf en schoonmaakproducten, kunnen ook schadelijke stoffen bevatten. En naarmate we aan steeds meer toxische substanties worden blootgesteld, wordt het ook een steeds grotere uitdaging om onszelf daartegen te beschermen. Daarom ontwikkelen een aantal bedrijven systemen waarmee je de lucht binnenshuis kunt analyseren, monitoren en zelfs reinigen. Deze markt zal tegen 2023 naar schatting zelfs een waarde van $15 miljard bereiken.

De nieuwe gordijnen van IKEA pakken luchtverontreiniging aan

De Zweedse meubelgigant IKEA is bezig met het ontwikkelen van luchtzuiverende Gunrid-gordijnen. Hoewel ze op gewone gordijnen lijken is het materiaal behandeld met een speciale laag die de lucht door middel van een soort fotosynthese-proces reinigt. Het bedrijf heeft geen details over de coating bekendgemaakt, maar waarschijnlijk is het een proces op basis van oxidatie en er wordt vermoed dat titaandioxide een van de mogelijke bestanddelen is. Dit fotokatalytische materiaal is namelijk al eerder in de productie van luchtzuiverend textiel gebruikt en zet water en zuurstof onder invloed van licht om in zeer reactieve deeltjes, die ongewenste stoffen in de lucht weer omzetten in onschuldige moleculen. In Japan worden bruggen en gebouwen met titaandioxide beschilderd en in Nederland “worden straatstenen ontwikkeld op basis van titaandioxide die NOx [nitraat] en koolwaterstoffen uit de lucht halen onder invloed van licht”, aldus een artikel van De Ingenieur.

De Gunrid-gordijnen komen naar verwachting in 2020 op de markt maar de prijs is nog niet bekendgemaakt. Lena Pripp-Kovac, hoofd duurzaamheid van IKEA, vertelt dat het bedrijf een van de eersten is die deze technologie gebruikt en dat de ontwikkeling IKEA bovendien kansen biedt voor toekomstige toepassingen op andere soorten textiel. Naast mensen in staat stellen om thuis gezondere lucht in te ademen, hoopt Pripp-Kovak dat de Gunrid-lijn mensen bewuster maakt van luchtvervuiling binnenshuis en dat het leidt tot inspirerende gedragsveranderingen die bijdragen aan een schonere wereld met een betere luchtkwaliteit.

Wetenschappers gebruiken konijnengenen om planten nog sterkere luchtzuiverende kwaliteiten te geven

De IKEA-gordijnen zijn natuurlijk een interessante innovatieve oplossing, maar veel mensen geven voor een schone lucht de voorkeur aan planten. Om stoffen als formaldehyde uit een standaard kamer te verwijderen heb je echter wel een behoorlijk aantal planten nodig – in ieder geval meer dan 20. Een groep wetenschappers van de University of Washington is nu aan het experimenteren geslagen met CYP2E1, een zoogdierengen dat cytochroom P450 2E1 codeert, een enzym met luchtzuiverende eigenschappen.

Het team injecteerde konijnengen CYP2E1 in het genoom van een pothosplantje en plaatste deze vervolgens in een afgesloten reageerbuis met de gassen benzeen of chloroform. De niet-gemodificeerde plantjes waren niet in staat om de lucht te zuiveren, maar de planten met het nieuwe gen slaagden erin om de schadelijke gassen binnen acht dagen vrijwel volledig te verwijderen. De onderzoekers hopen dat genetisch gemodificeerde planten in de toekomst kunnen dienen als efficiënte biofilters die vluchtige organische en kankerverwekkende stoffen als formaldehyde, benzeen en chloroform net zo snel kunnen neutraliseren als commerciële filters.

Luchtreinigers met slimme algoritmen en krachtige sensoren

Terwijl wetenschappers met planten experimenteren, blijven traditionele filters voorlopig de meest efficiënte reinigers. Het techbedrijf Wynd Technologies heeft hier bijvoorbeeld twee afzonderlijke apparaten voor ontwikkeld. De Wynd Halo monitort en analyseert de luchtkwaliteit met behulp van tien sensoren en kan deeltjes die 700 keer kleiner zijn dan de diameter van een mensenhaar identificeren en meten. De sensorgegevens worden vervolgens met een snelheid van 100.000 metingen per seconden door machine learning algoritmen verwerkt. Deze technologie meet zelfs de samenstelling van de lucht en de verontreinigende stoffen, in plaats van de gebruiker slechts een algemeen overzicht te geven van de binnenluchtkwaliteit.

Het tweede apparaat is de Wynd Home Purifier – aan de hand van de metingen van de Halo filtert de Home Purifier ziektekiemen, chemicaliën, allergenen en andere verontreinigingen uit de lucht. Het apparaat maakt gebruik van V-serie HEPA-filters die de lucht in een ruimte van 110 m2 binnen 30 minuten zuiveren. Het apparaat wordt alleen ingeschakeld als luchtverontreinigende stoffen aanwezig zijn, in plaats van non-stop te werken en energie te verspillen. Het kan bovendien aan andere slimme apparaten gekoppeld worden en leert zelfs wat je voorkeuren zijn zodat het bijvoorbeeld op fullspeed werkt wanneer je op je werk bent en een tandje lager gaat draaien zodra je thuiskomt.

De lucht in je huis laten analyseren door geavanceerde laboratoria

Sommige luchtanalyse-apparaten die beschikbaar zijn geven alleen elementaire vervuilingsinformatie weer, maar Prism Analytical Technologies pakt het iets anders aan. De Home Air Check-testen van het bedrijf worden geleverd met een reservoir voor luchtmonsters die je naar het ultramoderne lab van Prism kunt sturen. Daar worden de monsters geanalyseerd en vervolgens ontvangen klanten gedetailleerde resultaten en tips om de binnenluchtkwaliteit te verbeteren. Bij het kopen of renoveren van een woning wordt geadviseerd om met de Home Air Check een Formaldehyde-test te doen om te controleren op de aanwezigheid van deze gevaarlijke stof. En als je huis een hoge luchtvochtigheid heeft, kan Total Mold Volatile Organic Compounds zelfs helpen bij het detecteren van schimmel die nog de actieve groeifase zit, waardoor je deze normaal gesproken nog niet kunt ruiken.

Is technologie onze redding?

Luchtvervuiling is een van de belangrijkste uitdagingen waarmee de mensheid in de 21e eeuw wordt geconfronteerd. We richten ons voornamelijk op de buitenluchtvervuiling die veroorzaakt wordt door fossiele brandstofemissies en de snelle verstedelijking, terwijl het probleem van de binnenluchtvervuiling eigenlijk net zoveel – zo niet meer – aandacht verdient. Dit is echter wel aan het veranderen, omdat we ons er steeds meer van bewust zijn dat de lucht in onze huizen en op onze werkplekken vaak verontreinigd is zonder dat we dat merken. Het is dan ook van cruciaal belang dat we onze binnenlucht gaan analyseren en filteren, zodat we de allergieën en ziekten die door deze onzichtbare vijand veroorzaakt worden zoveel mogelijk kunnen voorkomen.

Gratis e-books voor 13 sectoren.

De wereld verandert in snel tempo en dat heeft grote impact op all sectoren. Daarom hebben we voor maar liefst 13 sectoren een compact e-book ontwikkeld. Daarin vind je de laatste trends op een rij, onderbouwd met interessante statistieken.
Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Trendwatcher, futurist en internationaal topspreker Richard Van Hooijdonk neemt je mee naar een inspirerende toekomst die leven, werken en ondernemen drastisch gaat veranderen.

Alle Lezingen