Sat Oct 19 2019

10 19

Sensorsystemen meten luchtkwaliteit

25/05/2016

Door Ad Spijkers

Als een nieuwe kast wordt gekocht, tapijt wordt gelegd of de deur opnieuw wordt gelakt, ruiken mensen dat. Maar hoe schadelijk zijn eigenlijk de luchtjes die door meubels, lijmen en lakken worden uitgestoten en die de bewoner gedwongen met de ademlucht inhaleert?


     

Meettechnici hebben aan de Universität des Saarlandes sensorsystemen ontwikkeld, die een enkel molecuul van een schadelijke stof in een miljard luchtmoleculen kunnen ontdekken. De betaalbare systemen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om gebouwen automatisch te ventileren wanneer de concentratie schadelijke stoffen te hoog is. Tegelijkertijd kan het energieverbruik van het gebouw worden gehalveerd. De technici werken met ondersteuning van de Europese Unie en het Bundesforschungsministerium in meerdere teams samen met partners.

Vluchtige organische componenten

Bij nieuwe voorwerpen valt de reuk op, maar niet alle stoffen die onaangenaam ruiken zijn schadelijk. 'Slechte lucht' kan zich onopgemerkt door de mens verspreiden, juist bij gesloten ramen. Dat is onder meer het geval bij vluchtige organische componenten (VOC) zoals formaldehyde, benzeen en naftaleen. Ze verdampen uit meubels, tapijtbodems, muurverven en lakken en verspreiden zich door de gesloten ruimte. Voor de gezondheid schadelijke concentraties van deze stoffen zijn voor de mens echter reukloos.

In meerdere projecten ontwikkelen de wetenschappers nieuwe soorten gassensorsystemen die de luchtkwaliteit bewaken. De sensoren kunnen vele soorten gassen opsporen en hun concentraties bepalen, variërend van koolmonoxide tot en met kankerverwekkende organische verbindingen. Hiertoe verzamelen de sensoren in een bepaalde ruimte moleculen en meten vervolgens de hoeveelheden. Onder een miljard luchtmoleculen kunnen ze afzonderlijke giftige moleculen opsporen.

Nauwkeuriger en zuiniger

De onderzoekers ontwikkelen met hun projectpartners de gassensoren zodanig verder, dat ze steeds kleinere concentraties selectief kunnen meten. Zo werken ze samen met Europese partners binnen het onderzoeksproject SENSIndoor aan een systeem dat binnenruimten betaalbaar en de klok rond voor een goede luchtkwaliteit zorgt. Wanneer de sensoren concentraties schadelijke stoffen meten die boven een bepaalde grenswaarde komen, kan een passende ventilatietechniek via de klimaatinstallatie automatisch voor frisse lucht zorgen.

Omdat het sensorsysteem doelgericht ventileren mogelijk maakt, kan volgens de onderzoekers ook het energieverbruik van gebouwen worden gehalveerd. Ze werken aan verschillende scenario’s voor scholen, kantoorruimten en huishoudens. Doel is het systeem zodanig verder te ontwikkelen, dat het nauwkeurig op bepaalde toepassingsgebieden kan worden aangepast en de ventilatie op dit gebruik afstemt. Zo kan het bijvoorbeeld vergaderruimten vóór een bijeenkomst of klaslokalen vóór het begin van de les automatisch ventileren.

Aan het project SENSIndoor wordt deelgenomen uit onderzoeksinstituten en industriële partners uit Zweden, Finland, Zwitserland, Frankrijk en Duitsland. Behalve in dit project wordt ook in de onderzoeksprojecten MultiSensorProject (MSP) en IAQSense gewerkt aan op nanotechnologie gebaseerde sensorsystemen voor zuivere lucht. Ook in het EuNetAir netwerk, waarin meer dan honderd instituten en wetenschappers wereldwijd deelnemen, wordt onderzoek verricht naar betere luchtkwaliteit. (Foto: Oliver Dietze)