Thema
Woon-werk-verkeer

Op speeddate! Met Donja Baetens

 

Zuivere lucht is belangrijk voor de gezondheid. Dat geldt zeker voor binnenlucht, want in Europa leven we grotendeels binnenshuis. Doctoraatsonderzoeker Donja Baetens (UAntwerpen) wil de Vlaming weer zorgeloos laten ademhalen. We vuurden zeven vragen op haar af over indoor luchtkwaliteit en hoe je die kunt verbeteren.

 

Waarom is luchtverontreiniging zo schadelijk voor de gezondheid?

“Lucht is overal om ons heen. In dichtbevolkte gebieden is dat vaak vervuilde lucht. Vooral in stedelijke regio’s ondervinden veel mensen de gevolgen van luchtverontreiniging. De vaakst voorkomende problemen zijn infecties aan de luchtwegen, maar vervuilde lucht kan ook bestaande aandoeningen zoals astma en allergieën versterken. In de ergste gevallen kan het zelfs kanker veroorzaken of een negatieve invloed hebben op hart- en vaatziekten. Afwezigheden door ziekte leiden bovendien tot bijkomende economische kosten.” 

Luchtvervuiling aanpakken vraagt tijd. Hoe kunnen we mensen nu al beter beschermen?

“De beste manier is natuurlijk om de bron van de luchtvervuiling weg te nemen. Maar dat is een proces van lange adem. Op korte termijn kunnen we alvast starten met het verbeteren van de luchtkwaliteit binnenshuis. Vermits we in Europa bijna 90 procent van onze tijd binnen vier muren doorbrengen, is dat een goede manier om minder vaak met vervuilde lucht in contact te komen. Daarom zoek ik naar een manier om de binnenlucht in huizen en bedrijfsgebouwen te verbeteren.”

Welke technieken zijn geschikt om de lucht in een huis of kantoorgebouw te zuiveren? 

“In de industrie bestaan er al technieken om de restlucht na een productieproces te zuiveren. Die wil ik nu toepassen in huizen of bedrijfsgebouwen. Zo is elektrostatische precipitatie (ESP) een goede keuze om fijn stof uit de lucht te halen. Fotokatalyse kan dan weer gebruikt worden om gasvormige polluenten af te breken. In mijn onderzoek (zie kader onderaan, red.) bekijk ik of ik die twee kan samenbrengen in één toestel. Dat zou dan toegevoegd kunnen worden aan de bestaande ventilatiesystemen van iets nieuwere huizen en bedrijfsgebouwen. Het doel is om een combinatie te vinden waarbij de twee technieken elkaar versterken.”

Binnenlucht zuiveren kan op verschillende manieren. Door twee technieken samen te brengen, kunnen ze elkaar versterken
Donja Baetens
UAntwerpen

Zo’n combinatie ligt niet voor de hand. Wat zijn de belangrijkste uitdagingen?

“De grootste uitdaging is het vinden van de juiste materialen. Dat is heel belangrijk, omdat we de twee technieken willen combineren door een fotokatalytische coating aan te brengen op de ESP-platen. Maar onze coating werkt niet op elk materiaal even goed: aluminium doet bijvoorbeeld het fotokatalyse-effect teniet. Omgekeerd moeten de ESP-platen geleidend zijn om een elektrisch veld te kunnen opwekken. De coating mag die geleidende eigenschappen niet hinderen. Het zoeken naar de meest geschikte materialencombinatie is dus een belangrijk deel van mijn onderzoek. Daarnaast probeer ik de gecombineerde technologie te vatten in een computermodel.”

Waarom wil je vooral in nieuwere huizen en bedrijfsgebouwen de lucht gaan zuiveren?

“Nieuwere gebouwen beschikken vaak over een uitgebreide HVAC-installatie (heating, ventilation and airconditioning, red.). Daar kun je makkelijk een extra component aan toevoegen. Bovendien is luchtzuivering in nieuwe gebouwen ook gewoon belangrijker. Oudere huizen zijn vaak minder goed geïsoleerd, waardoor er automatisch frisse lucht binnenkomt. In nieuwe, goed geïsoleerde huizen blijven vervuilende stoffen makkelijker binnen hangen en zijn ventilatie en luchtzuivering extra belangrijk.” 

Je huis verluchten kan ook door een raam te openen. Wat is de meerwaarde van luchtzuivering?

“Het grootste voordeel van luchtzuivering is dat je er energie mee bespaart. Traditionele ventilatiesystemen brengen binnenlucht naar buiten en halen frisse buitenlucht naar binnen. In de wintermaanden moet je die buitenlucht telkens weer opwarmen. In de zomer ga je hete buitenlucht dan weer koelen. Door de binnenlucht te zuiveren, kun je gewoon dezelfde lucht blijven gebruiken: dat vraagt veel minder energie. Bovendien kun je op die manier ook geen vervuilde buitenlucht naar binnen halen, als je bijvoorbeeld naast een drukke weg woont.”

Neem je zelf maatregelen om de binnenlucht te verbeteren? Heb je misschien tips voor ons? 

“Regelmatig ventileren blijft natuurlijk belangrijk. Als je geen automatische ventilatie hebt, zet je toch best af en toe een raam open. Bij voorkeur aan de achterkant van de woning, niet aan de straatkant. En verwarm zeker niet met een houtkachel, dat is een grote bron van fijn stof.” 

“Zelf heb ik thuis en op kantoor veel planten staan, die helpen een beetje om de lucht te zuiveren. Mijn was drogen doe ik zoveel mogelijk buiten, want daarbij komen ook vervuilende stoffen vrij. Maar mijn beste tip is toch: blijf niet de hele tijd binnen zitten, maar zoek zo vaak mogelijk de frisse buitenlucht op!” (lacht)

 

Donja werkt aan haar doctoraat bij de onderzoeksgroep ‘Duurzame Energie-, Lucht- en Watertechnologie’ aan de Faculteit Wetenschappen van de Universiteit Antwerpen. Daar gingen we dit najaar langs, met dit leuke filmpje als resultaat!
 

Donja’s onderzoek in een notendop

“Luchtvervuiling zorgt al heel lang voor gezondheidsproblemen. Daar wil ik iets aan helpen doen”, zegt doctoraatsonderzoeker Donja Baetens (UAntwerpen). Daarom werkt ze aan een efficiënt toestel om binnenlucht te zuiveren. Haar FWO-beurs is gestart op 1 november 2021 en loopt nog tot eind 2025.

Werking versterken

“Concreet probeer ik in één toestel twee bestaande technieken te combineren: elektrostatische precipitatie (ESP) en fotokatalyse”, vertelt Donja. “Die halen respectievelijk fijn stof en gasvormige polluenten uit de lucht. Door de twee technieken samen te brengen, kunnen ze elkaar versterken. Zo kan fotokatalyse bijvoorbeeld helpen om fijn stof af te breken. Om de twee te combineren breng ik een fotokatalytische coating aan op de platen van een ESP-toestel.” 

“Het afgelopen jaar heb ik vaak in het labo gezeten om de fotokatalytische coating te testen op verschillende basismaterialen. De fotokatalytische werking mag immers niet verstoord worden door het gebruikte materiaal, of door het aanbrengen van spanning op de ESP-platen. Op dit moment ben ik vooral computermodellen aan het maken: eerst twee aparte modellen voor de ESP en de fotokatalyse, daarna een gecombineerd model. Daarmee zal ik proberen om de werking van een gecombineerd toestel te voorspellen.”

Prototype

“De komende maanden wil ik de eerste labotests gaan doen met een vereenvoudigd combinatietoestel. Die tests vinden plaats in een klimaatkamer: een afgesloten ruimte waar ik heel precieze hoeveelheden fijn stof en gasvormige polluenten aan de lucht kan toevoegen. Zo kan ik meten hoe de concentratie van die stoffen afneemt als ik mijn proefopstelling in werking zet.”

“Daarna voer ik dezelfde experimenten ook virtueel uit, met mijn computermodellen. Als die dezelfde resultaten opleveren, kan ik de modellen gebruiken om de werking van het toestel te optimaliseren. Het einddoel van mijn doctoraat is het ontwerpen van een prototype: een werkend luchtzuiveringstoestel met ESP en fotokatalyse. Daar kan ik dan hopelijk nog verder iets mee doen.”