De theelichtkachel en ultrafijnstof

11
7235

Vanwege de hoge gasprijs zoeken veel mensen naar een goedkopere manier om het huis te verwarmen. Het lijkt op dit moment helemaal hip te zijn de kamer te verwarmen met een zogenaamde “theelichtkachel”. De theelichtkachel is een omgedraaide bloempot waaronder een aantal theelichtjes (of waxinelichtjes) worden aangestoken. Het zou mogelijk moeten zijn om met één theelichtkachel met 4 tot 6 waxinelichtjes de temperatuur in de woonkamer met 1°C tot 2°C te verhogen.

De theelichtkachel

Het is natuurlijk erg gezellig de woonkamer of studeerkamer te voorzien van één of meerdere theelichtkachels, maar aan de andere kant is het goed te beseffen dat er door al die brandende waxinelichtjes een grote hoeveelheid (ultra)fijnstof vrijkomt in de ruimte waarin je je begeeft. Wij hebben de proef op de som genomen en hebben een meting van fijnstof en ultrafijnstof uitgevoerd.

Experiment 1: Theelichtkachel in een studeerkamer

In een studeerkamer van 4 x 2.5 x 2.5 meter is op de tafel één theelichtkachel geplaatst met twee waxinelichtjes. Deze kamer is een stuk kleiner dan een gemiddelde woonkamer dus twee waxinelichtjes leek ons voldoende. De meetopstelling is op twee meter afstand op het bureau geplaatst en bestaat uit een ultrafijnstofmonitor (TSI model CPC3007 van stichting HoutrookVrij) en een Scapeler fijnstof ApriSensor. De ultrafijnstofmonitor meet de concentratie aan nanodeeltjes in de lucht in het aantal deeltjes/cm3. Deze monitor telt de nanodeeltjes met een diameter van circa 8 nanometer (8 nm) tot circa 0.1 micrometer (0.1 µm). Ter bewustwording: een millimeter bestaat uit duizend micrometer en een micrometer bestaat uit duizend nanometer. Dit geeft al aan hoe klein nanodeeltjes zijn en deze deeltjes dringen direct je lichaam binnen via je longen, ogen en zelfs je huid (zie ook RIVM). De fijnstofsensor meet de concentratie aan fijnstof PM2.5 in de lucht in (µg/m3). PM2.5 staat voor de concentratie aan fijnstofdeeltjes in de lucht met een diameter tot 2.5 micrometer.

De Ultrafijnstofmonitor (rechts) en
Fijnstofsensor (links)

De concentratie aan ultrafijnstof steeg snel als een raket omhoog en bereikte een waarde van circa 225.000 deeltjes/cm3

Om 13u45 is de meting gestart waarbij eerst de achtergrondconcentratie aan fijnstof PM2.5 en ultrafijnstof is bepaald. De concentraties waren respectievelijk <5 µg/m3 aan PM2.5 en 5000 deeltjes/cm3 aan ultrafijnstof. Deze waarden zijn te verwachten voor “schone lucht” waarin de concentratie ultrafijnstof meestal ligt tussen 4000 en 10.000 deeltjes/cm3 en de concentratie fijnstof PM2.5 <10 µg/m3. Om 14u25 zijn de waxinelichtjes aangestoken en direct was de typische geur waar te nemen die ontstaat bij het verbranden van paraffine. De concentratie aan ultrafijnstof steeg snel als een raket omhoog en bereikte een waarde van circa 225.000 deeltjes/cm3. De concentratie fijnstof PM2.5 steeg langzaam naar 60 µg/m3. Om 14u35 is de bloempot verwijderd en zijn de waxinelichtjes uitgeblazen. Een duidelijke rookontwikkeling was zichtbaar. De concentratie ultrafijnstof steeg daardoor verder naar 275.000 deeltjes/cm3 en de concentratie fijnstof PM2.5 steeg verder naar 90 µg/m3.

De extreem hoge concentratie aan ultrafijnstof is zorgelijk en kan meerdere uren op dit niveau blijven zolang de theelichtkachel in gebruik blijft en zeker als de kamer niet tussentijds wordt gelucht. Een concentratie van 100.000 deeltjes/cm3 is al zeer hoog en is te verwachten langs een zeer drukke snelweg. Iedereen begrijpt dat de lucht niet gezond is langs een drukke snelweg, maar we moeten goed beseffen, dat in een kamer met brandende waxinelichtjes de lucht ook niet gezond is. Een concentratie van 60 tot 90 µg/m3 fijnstof PM2.5 is ook hoog, zeker als je dit vergelijkt met de WHO advieswaarde voor buitenlucht, voor het 24-uurs gemiddelde en bedraagt slechts 15 µg/m3. De WHO advieswaarde is als “WHO richtlijn” in de PM2.5 grafiek weergegeven. Voor ultrafijnstof geldt geen norm of advieswaarde.

Om 14u45 zijn het raam en de deur wijd open gezet om de kamer te luchten en om 14u51 zijn het raam en de deur weer dicht gedaan.

We hebben dit experiment herhaald met twee brandende waxinelichtjes, echter deze keer zonder de omgedraaide bloempot er overheen, omdat dit mogelijk de (ultra)fijnstof productie stimuleert.

Twee brandende waxinelichtjes

Om 15u11 is de concentratie ultrafijnstof weer gedaald naar circa 4500 deeltjes/cm3. De waxinelichtjes zijn aangestoken en het raam en de deur zijn gesloten. De concentratie ultrafijnstof neemt opnieuw snel toe naar circa 225.000 deeltjes/cm3, maar de concentratie fijnstof PM2.5 blijft nu wel laag. De omgedraaide bloempot lijkt dus inderdaad de vorming van fijnstof PM2.5 te stimuleren, omdat de verbranding van paraffine minder optimaal verloopt. Om 16u zijn de waxinelichtjes uitgeblazen en is de kamer goed gelucht door het raam en de deur open te zetten.

In onderstaande grafieken zijn de meetresultaten van de concentratie fijnstof PM2.5 en ultrafijnstof van dit eerste experiment weergegeven.

Concentratie fijnstof PM2.5 in (µg/m3) experiment 1
Concentratie ultrafijnstof in deeltjes/cm3 experiment 1

Resultaten op een rij gezet:

TijdActie / opmerkingPM2.5
(µg/m3)
Ultrafijnstof
(deeltjes/cm3)
13:45start meting met theelichtkachel<55000
14:25waxinelichtjes aangestoken
14:30typische geur waarneembaar60225.000
14:35waxinelichtjes uitgeblazen, rookontwikkeling
14:40sterke geur waarneembaar90275.000
14:45raam en deur open, luchten
14:51raam en deur weer dicht
15:11waxinelichtjes aangestoken zonder bloempot<54500
15:15<5225.000
16:00raam en deur open, einde experiment 1
Meetresultaten Experiment 1

Experiment 2: Brandende kaars in een studeerkamer

We waren benieuwd of we met een brandende kaars dezelfde resultaten zouden verkrijgen als met de theelichtkachel met twee waxinelichtjes. Een kaars wordt gemaakt van een mengsel van paraffine en stearine. Stearine is een vet en is harder dan paraffine. Mogelijk dat de verbranding van kaarsvet anders verloopt dan de paraffine in een waxinelichtje. De meetcondities waren hetzelfde als bij het eerste experiment, echter de meting zelf is de volgende dag uitgevoerd.

Om 13:30 is één kaars aangestoken en direct daarna steeg de concentratie ultrafijnstof heel snel toe tot circa 260.000 deeltjes/cm3 

Om 12u30 is de meting gestart om de achtergrondconcentraties aan ultrafijnstof en fijnstof PM2.5 te bepalen. Deze waren respectievelijk circa 9000 deeltjes/cm3 en <5 µg/m3 PM2.5. De concentratie ultrafijnstof was duidelijk hoger dan de eerste dag, maar is nog steeds te verwachten voor schone lucht. Om 13u30 is één kaars aangestoken en direct daarna steeg de concentratie ultrafijnstof heel snel toe tot circa 260.000 deeltjes/cm3 en de concentratie fijnstof PM2.5 steeg tot circa 10 µg/m3. De concentratie ultrafijnstof lag zelfs nog hoger dan bij het eerste experiment en er was ook een typische geur waarneembaar. Om 14u02 is de kaars uitgeblazen en was er een duidelijke rookontwikkeling en rookgeur waarneembaar. Dit had een enorm effect op de concentratie fijnstof PM2.5 en deze steeg rap naar 150 µg/m3! De concentratie ultrafijnstof bleef constant op het niveau van 260.000 deeltjes/cm3. Om 14u10 zijn het raam en de deur opengezet om de kamer te luchten. De concentratie ultrafijnstof en fijnstof namen snel af en om 15u05 is de meting gestopt.

Concentratie fijnstof PM2.5 in (µg/m3) experiment 2
Concentratie ultrafijnstof in deeltjes/cm3 experiment 2

Resultaten op een rij gezet:

TijdActie / opmerkingPM2.5
(µg/m3)
Ultrafijnstof
(deeltjes/cm3)
12:30start meting<59000
13:30kaars aangestoken
13:32meetresultaat10260.000
14:02kaars uitgeblazen (rookontwikkeling met sterke geur)
14:05rookgeur blijft aanwezig150260.000
14:10raam en deur open, luchten
15:05einde experiment 2<512.000
Meetresultaten Experiment 2

Bewustwording

Iedereen begrijpt dat de lucht in de omgeving van een drukke snelweg of in de omgeving van Schiphol niet gezond is. Op deze plekken worden zeer hoge concentraties ultrafijnstof en fijnstof bereikt door de uitstoot van verkeer en vliegtuigen. Besef heel goed, dat je met het branden van waxinelichtjes en kaarsen in je huis vergelijkbare concentraties kan bereiken.

Welke les hebben we nu geleerd uit deze twee experimenten? Het is niet je te vertellen dat je geen theelichtjes of kaarsen meer moet branden in je huis, wel dat je ervan bewust bent dat je met het langdurig branden van theelichtjes of kaarsen een zeer hoge concentratie aan ultrafijnstof in de kamer veroorzaakt. Het uitblazen van een waxinelichtje of kaars geeft daarnaast ook nog een flinke verhoging van de concentratie aan fijnstof PM2.5. Het is daarom verstandig om regelmatig je huis te luchten om hiermee de hoge niveaus aan ultrafijnstof en fijnstof te verlagen. U bent gewaarschuwd!

Temperatuur

Aanvulling 28 september 2022

Het fijnstof meten was het hoofddoel van de experimenten maar ook een temperatuursensor was onderdeel van de opstelling. Hieronder de resultaten van die sensor voor experiment 1 en 2.

Enigszins lastig te beoordelen maar een temperatuur verhoging is wel waar te nemen. Een inschatting: plus 0.3 tot 0.4 graden Celsius.

Temperatuur experiment 1

Temperatuur experiment 2

Pas op!!!

Aanvulling 2 oktober 2022

Een gewaarschuwd mens telt voor twee.

11 REACTIES

  1. Beste Dieter,

    Bedankt voor je experiment. Hoe komt de buitenwereld aan deze informatie?
    Groet Wytze van der Molen
    Friezen voor Frisse Lucht
    vrijwilliger Longfonds

  2. Mooi experiment, met hoe dan ook een overduidelijke uitkomst.

    Slechts één vraag die ik nog graag beantwoord had gezien.

    “De omgedraaide bloempot lijkt dus inderdaad de vorming van fijnstof PM2.5 te stimuleren, omdat de verbranding van paraffine minder optimaal verloopt.”

    Waar baseren jullie dit op? En hoe sluiten jullie met 1 test uit dat het niet bv gewoon fijnstof ‘vervuiling’ op de pot zelf is die met de turbulente warme lucht meelift?

    Meerdere malen de test herhalen kan diezelfde conclusie -van niet optimale verbranding- nog veranderen, niet?

    Blijft de uitkomst hetzelfde hebben jullie ongetwijfeld bij het juiste eind, wordt de fijnstof piek lager en lager per extra brandcyclus, zou het dan -deels-vervuiling van externe bron afkomstig moeten zijn?

  3. Dan moeten ze het gas en electra niet zo duur maken.
    En hoe zit het dan met een moderne petroleum kachel???
    Ik woon naast schiphol, maar nooit heeft iemand er aandacht aan besteed hoeveel daar wordt uitgestoten door vliegtuigen.
    Ik weet beter, maar zoals iedereen weet is een vliegtuig van economisch belang, en zal er altijd gelogen worden over de uitstoot van een straalmotor, en natuurlijk niet te vergeten de uitlaattemperatuur.!!!!!

  4. Is ook bekend / kunnen jullie berekenen hoeveel geld die temperatuurverhoging kost bij gebruik van theelichtjes vs bij verbrandning van aardgas/gebruik CV? Kan me niet voorstellen dat kaarsjes goedkoper zijn…

    • Beste Jetty, het maakt eigenlijk niet uit of het materiaal keramiek of aardewerk is of enig ander materiaal. Over het algemeen geldt, dat als de verbranding van een brandstof minder optimaal verloopt, er meer fijnstof zal ontstaan, maar ook meer andere componenten zoals geurstoffen. Als de waxinelichtjes in de open lucht branden, dan is de verbranding van de waxine optimaal. Als er een obstakel is, bijvoorbeeld een omgedraaide bloempot er overheen of een waxinelichtje in een glazen pot, dan zal de aanvoer van zuurstof (vanuit de lucht) minder optimaal verlopen dan in de open lucht. Daardoor zal de verbranding een fractie minder optimaal verlopen en zal er dus iets meer fijnstof ontstaan. Hetzelfde geldt ook voor de toestand van de brandstof, zo zal een gas veel efficiënter verbranden dan een vaste stof zoals hout of steenkool. Daarom is het verbranden van hout ook zo vervuilend en zal het verbranden van een gas veel minder vervuilend zijn. De meest ideale verbranding van een koolwaterstof is volledig naar kooldioxide en water. Dat bereik je met aardgas (methaan). De minst vervuilende verbranding van een brandstof is van waterstof, het verbrandingsproduct is uitsluitend water.

  5. Er wordt in diverse artikelen vanuit gegaan dat de bloempotkachel de normale verwarming van de woning gaat overnemen. Dit is natuurlijk belachelijke aanname. De bloempotkachel is nooit als totale verwarming van een woning bedoeld. Berekeningen maken, die aangeven hoeveel kaarjes wel niet nodig zijn om een kamer naar 21 graden te stoken, zijn daarom ook totale onzin.

    Het valt op dat, alles wat de bevolking als alternatief gebruikt om het iets geriefelijker te maken in huis, meteen de grond in geschreven wordt door alle media!

    Kom eens met een alternatief als iedereen zonder stroom zit bij -5 graden! Ik ben blij met dit alternatief. Het is vooral voor noodsituaties en om minder te stoken (door geen koude voeten te krijgen).

  6. Over de troep die over ons heen gesproeid wordt via chemtrails hebben we het uiteraard niet, netzomin als over onmeetbare nano fijnstof die onze gezondheid en dat van de dieren en planten danig ruïneert.

  7. 1) waarom blaas je de waxinelichtjes precies op het moment uit dat de grafiek een duidelijke daling laat zien?
    2) er staat nergens ook maar iets over de gebruikte materialen, dus was de metalen draadeinde inclusief ringen en (dop)moer(en) van RVS of gegalvaniseerd ijzer?
    3) werd er één of twee bloempotten gebruikt, en zo ja van welke diameter?
    4) wat was de exacte afstand van het plateau waar de waxinelichtjes op staan tot aan de bloempot?
    5) hoe zag de test opstelling er precies uit? Ik lees dat je de bloempot verwijderde en toen de waxinelichtjes uit blies? Die bloempot kachel zag er dus totaal anders uit lijkt mij.

    • Beste Chef, dank voor je input op de blog. We hebben een opstelling gemaakt die lijkt op een theelichtkachel die je kan kopen. Er zijn echter veel verschillende versies te koop met veel variatie in afmetingen en materialen. Het verhaal zou veel te technisch worden om exact op al deze specificaties in te gaan. Het wordt dan meer een een wetenschappelijk getint paper ipv een blog en dat was niet onze insteek. Dit experiment hebben we meerdere keren uitgevoerd in verschillende kamers en met verschil in aantal waxinelichtjes. De belangrijkste les die we leren is dat het ontsteken van een waxinelichtje of een kaars een extreem hoge ultrafijnstof concentratie kan veroorzaken. Het is belangrijk om je hier van bewust te zijn. Onze inschatting is dat het niets uitmaakt welke type theelichtkachel je hier gebruikt.

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Please enter your comment!
Please enter your name here