Actieve kool en zijn rol in luchtfiltratie

Mensen gebruiken al duizenden jaren houtskool voor het filteren van water en lucht om deze elementen te ontdoen van schadelijke bestanddelen. Het heeft echter nog een groot aantal andere filtratievoordelen, waaronder een hoge capaciteit om onzuiverheden uit de lucht te filteren. Wat is actieve kool en hoe werkt het? Lees verder voor meer informatie.

Wat is houtskool of koolstof?

Deze termen zijn onderling verwisselbaar en verwijzen naar de resten van onvolledige verbranding. Als hout wordt verbrand, verbrandt het gemakkelijk brandbare materiaal in het hout en als er onvoldoende zuurstof of warmte is, blijft er zwarte houtskool achter. Dit is wat we allemaal kennen als houtskool of koolstof¹.

Geschiedenis van actieve koolfiltratie voor water en lucht

De geschiedenis vertelt ons dat koolstoffiltratie waarschijnlijk voor het eerst werd gebruikt voor filtratiedoeleinden door de oude Egyptenaren. Ze gebruikten het als een methode om geuren veroorzaakt door infecties in medische omgevingen. Later, in de 16e tot 18de eeuw werd drinkwater door zeelieden opgeslagen in vaten die aan de binnenkant waren verkoold om het schoon te houden door het te beschermen tegen onzuiverheden.

Een ander voorbeeld van historisch gebruik van koolstof was tijdens de Eerste Wereldoorlog: gasmaskers werden bekleed met luchtfilters van koolstof om te voorkomen dat soldaten dodelijke gassen zouden inademen die door de vijandelijke strijdkrachten werden gebruikt. Toen bleek dat deze filters slechts door een deel van de giftige stoffen werden gebruikt, werd het activeringsproces toegepast en gebruikt in de Tweede Wereldoorlog, wat uiteindelijk leidde tot de ontwikkeling van moderne actieve koolfilters voor lucht en water¹.

Tegenwoordig worden actieve koolfilters vaak gebruikt in leidingwaterfilters, sigarettenfilters, aquaria, schuilkelders en natuurlijk luchtfilters (om er maar een paar te noemen).

BEKIJK ONZE PRODUCTEN

Wat is actieve kool en hoe werkt het?

Definitie

Actieve kool is koolstof die bewerkt is om kleine poriën te hebben die gebruikt worden om onzuiverheden uit vloeistoffen te verwijderen en verontreinigingen uit lucht op te vangen.

Het doel van het activeren van koolstof is om het oppervlak te vergroten, waardoor de filtereigenschappen en het vermogen om gasmoleculen op te vangen verbeteren. Dit proces wordt fysisch of chemisch uitgevoerd, vaak door het injecteren van hete lucht, kooldioxide of stoom. Omdat koolstof een koolstofhoudend materiaal is met een al poreuze structuur, creëert activering een rooster van kleine poriën in de koolstof. Het resultaat is actieve kool met honderden vierkante meters interne oppervlakte per gram¹! De poriëndiameter wordt bepaald door de omgevingstemperatuur en -vochtigheid en door het gebruikte materiaal.

Het belang van kokosnootschalen

Veel soorten natuurlijke materialen (biomassa) kunnen worden gebruikt om actieve kool te produceren. Die materialen variëren van koffieschelpen tot rijst- of tarwestro tot maïskolf. De meest efficiënte vorm van biomassa die gebruikt wordt om actieve kool te maken voor koolfiltratie is de kokosnootschil. Kokosnootschalen creëren poriën van < 2 nanometer, of microporiën. Hout creëert poriën groter dan 50 nanometer. Hoewel poriën altijd verschillende groottes hebben, zijn voor luchtzuivering poriën van 1-2 nanometer ideaal².

In bepaalde delen van de wereld is het afval van kokosnootschalen bij de verwerking van kokosnoten exorbitant. Kokosnootschalen gebruiken voor filtratiedoeleinden is dus een over het algemeen verspild materiaal gebruiken om een product met hoge waarde te maken³.

Vanwege de optimale poriënverdeling, grootte, oppervlakte en volume heeft een studie uit 2022 vastgesteld dat kokosnootschalen een uitstekend materiaal zijn voor gebruik als koolstoffilter in lucht en water. Ze produceren ook minder stof en fijne deeltjes tijdens de verwerking in vergelijking met hout of koolstof³.

Hoe het werkt

Met behulp van een proces genaamd adsorptie (let op: niet absorptie). In het adsorptieproces worden vervuilende deeltjes in de lucht aangetrokken door en kleven vervolgens aan de buitenkant van de koolstofmolecule. Aangezien de koolstof geactiveerd is, creëert de toename van het oppervlak meer ruimte waaraan de verontreinigende deeltjes zich kunnen hechten, ook bekend als een 'bed', via adsorptie. De grotere hoeveelheid poriën met een laag volume zorgt ervoor dat de actieve kool meer chemische reacties kan uitvoeren en meer verontreinigende stoffen kan opvangen.

• Wat is het verschil tussen 'adsorptie' en 'absorptie'? Bij 'adsorptie' kleven ionen of moleculen aan een adsorptiemiddel (in dit geval koolstofmoleculen). Bij 'absorptie' gaan ionen of moleculen naar binnen in een absorptiemiddel⁴.

Na verloop van tijd raakt het bed verzadigd met organische chemicaliën (gassen en gasvormige vervuilende stoffen), waardoor het onmogelijk wordt om meer vervuilende stoffen op te vangen en het bed ineffectief wordt. Het is niet altijd mogelijk om te weten wanneer je actieve koolfilter verzadigd is; soms geeft het een geur af, soms niet. Daarom is het zo belangrijk om actieve koolfilters regelmatig te vervangen volgens de instructies van de fabrikant.

Wat zijn de voordelen van een actieve koolstoffilter?

Actieve kool kan bijzonder nuttig zijn bij het filteren van zowel vluchtige organische stoffen (VOS) en geuren om de luchtkwaliteit binnenshuis te verbeteren.

Vluchtige organische stoffen (VOS)

VOS zijn een vorm van gasvormige chemische verontreiniging die in de lucht vrijkomt, meestal door antropogene middelen. Alledaagse producten zoals verf, oplosmiddelen, nieuwe meubels, doe-het-zelf activiteiten en sigarettenrook stoten een aanzienlijke hoeveelheid schadelijke VOS en giftige gassen uit. Geuren en ontsmettingssprays bevatten ook gasvormige VOS, net als de beroemde geur van een nieuwe auto. De VOC-niveaus zijn gemiddeld 2 tot 5 keer hoger binnenshuis dan buiten (maar soms wel 100 keer hoger!).

Bepaalde VOS zijn bekende kankerverwekkende stoffen en ze worden aangetroffen in alledaagse producten. Drie kankerverwekkende VOS die in het dagelijks leven voorkomen zijn formaldehyde, benzeen en tolueen.

• Formaldehyde is een gas dat voorkomt in sigarettenrook van bosbranden en uitlaatgassen van voertuigen. Het zit echter ook in nieuwe meubels: nieuwe meubels kunnen tot wel twee jaar formaldehyde uitstoten! De kankerverwekkende effecten van formaldehyde worden al meer dan 30 jaar uitgebreid bestudeerd. Blootstelling aan formaldehyde staat bekend om zijn gevaar voor mensen⁵.
• Benzeen is een vluchtige chemische stof die gebruikt wordt in industriële processen om verf, benzine, detergenten te maken, pesticiden kleurstoffen en meer. Wetenschappelijke studies op proefdieren wijzen er sterk op dat benzeen een 'experimenteel carcinogeen' is⁶.
• Tolueen is een bijproduct van ruwe olie en wordt meestal toegevoegd aan benzine en brandstof voor voertuigen. Het wordt ook gebruikt als oplosmiddel in schoonheids- en doe-het-zelfproducten zoals nagellak, verf en lijm. Het is kankerverwekkend gebleken bij proefdieren⁶.

Stank

Geuren beïnvloeden de luchtkwaliteit binnenshuis en de levenskwaliteit. Onaangename geuren die vrijkomen in de lucht worden ook effectief verwijderd door actieve kool luchtfilters. Het is belangrijk om op te merken dat veel luchtreinigers die vervuilende deeltjes in de lucht verwijderen, geuren niet bestrijden. Daarom is het belangrijk dat je apparaat een actief koolstoffilter bevat om geuren binnenshuis te bestrijden. Enkele geuren die dankzij actieve kool worden verwijderd zijn kookluchtjes, geuren van huisdieren geuren veroorzaakt door schimmel of meeldauw en geuren veroorzaakt door sigaretten- en tabaksrook.

Tabaksrook

Tabaksrook bevat een indrukwekkende hoeveelheid chemische stoffen - meer dan 7000! Een onderzoek uit 2022 identificeerde 97 verschillende vluchtige organische stoffen die vrijkomen bij verhitte tabaksproducten. De Food and Drug Administration (FDA) heeft 93 van deze VOS geïdentificeerd als schadelijk en mogelijk schadelijk voor de gezondheid (waaronder formaldehyde en benzeen)7. Hoewel ze minder produceren dan traditionele sigaretten, produceren e-sigaretten ook VOS. Het onderzoek heeft 18 VOS geïdentificeerd in aerosolen van vaping⁸. Een luchtreiniger die is uitgerust met een actief kool luchtfilter als onderdeel van het filtratieproces helpt bij het bestrijden van tweede- en derdehands sigarettenrook.

Hoe kies je een luchtreiniger met actief koolfilter?

(Het artikel gaat hieronder verder)

Er zijn veel factoren waar je rekening mee moet houden als je op zoek gaat naar een luchtreiniger. Een paar factoren zijn:

Zorg ervoor dat er voldoende koolstof in je actieve koolstoffilter zit.

Bepaalde koolstoffilters gebruiken slechts sporen van actieve kool. Hoe meer koolstof er wordt gebruikt, hoe meer plaatsen er beschikbaar zijn waar verontreinigende stoffen zich kunnen hechten en hoe effectiever het actieve koolfilter. Eoleaf gebruikt de volgende hoeveelheden koolstof in onze actieve koolfilters:

• AltaPur 700: 1280 gram
• TeraPur 600: 640 gram
• NeoPur 400: 400 gram
• PurCar: 30 gram

Prestaties

Controleer de 'schone lucht toedieningssnelheid' (CADR) en 'luchtwisselingen per uur' (ACH) voordat u tot aankoop overgaat. De CADR-snelheid van een apparaat vertelt je hoeveel schone lucht er per uur wordt verspreid en laat je weten welk volume lucht, en dus welke grootte van de kamer, effectief kan worden behandeld door het apparaat om de luchtkwaliteit te verbeteren. Hoe hoger de CADR, hoe beter!

• ACH is hoe vaak per uur de lucht in een ruimte wordt ververst met gezuiverde lucht. Het Centre for Disease Control (CDC) beveelt een minimale ACH-waarde van 5 aan (wat betekent dat de lucht 5 keer per uur wordt vervangen).

Grootte van de kamer

Hoe groot is de ruimte waarvan je de lucht wilt filteren? Luchtreinigers zijn ontworpen om de lucht te filteren in kamers met een maximale grootte, dus zorg ervoor dat je apparaat de juiste grootte heeft voor je huis en ruimte.

Filtertechnologieën

Hier bij Eoleaf raden we aan om te investeren in een luchtreiniger die meer dan één filtratietechnologie bevat. Als je een luchtreiniger koopt, kun je voor optimale gezondheidsvoordelen het beste investeren in een apparaat dat alle soorten vervuilende deeltjes in de lucht kan verwijderen. soorten vervuilende deeltjes in de lucht die binnenshuis worden aangetroffen? Daarom bieden onze apparaten 8 verschillende technologieën in één apparaat, waaronder een actief koolstoffilter en een HEPA-filter. Onze apparaten bestrijden ziektekiemen (virussen en bacteriën), allergenen (stof en huisstofmijten, haar en huidschilfers van huisdieren, pollen en schimmelsporen), en fijnstofvervuiling (PM10, PM2.5, PM0.1).

• Het is de moeite waard om te weten dat gecertificeerde HEPA-filters 99,97% van de vervuilende deeltjes binnenshuis tot een grootte van 0,01 micron filteren. HEPA filters die worden omschreven als 'HEPA-type' zijn weliswaar goedkoper, maar worden niet onderworpen aan dezelfde tests door derden als gecertificeerde HEPA filters en er kan niet worden gegarandeerd dat ze dezelfde hoeveelheid verontreinigende stoffen filteren. HEPA filters worden beschouwd als de gouden standaard op het gebied van filtratie en zijn van cruciaal belang voor het verwijderen van fijnstof uit je ademlucht.

Budget

Een luchtreiniger kopen voor je huis of kantoor is een investering in je gezondheid op korte en lange termijn. Daarom is het belangrijk om volledig te begrijpen wat een luchtzuiveringsbudget inhoudt. Een luchtzuiveringsbudget bestaat uit drie delen: 1) de initiële kosten van het apparaat, 2) onderhoudskosten zoals het vervangen van filters en 3) energiekosten voor het gebruik van je apparaat. Ga op zoek naar een apparaat dat meerdere filtratietechnologieën bevat, dat minder vaak vervangen hoeft te worden (de hoogwaardige apparaten van Eoleaf hoeven maar één keer per jaar vervangen te worden, minder dan de industrienorm) en dat energiezuinig is.

Rust uw huis en kantoor uit met een Eoleaf-luchtreiniger

We werken hard om ervoor te zorgen dat we alleen de meest geavanceerde technologieën op de huidige markt aanbieden, zodat u kunt profiteren van de beste filtratieapparaten die er zijn. Begin met het inademen van zuiverdere lucht met een Eoleaf luchtreiniger.

Raadpleeg voor meer informatie over het kiezen van een luchtreiniger onze uitgebreide Koopgids. Voel je ook vrij om contact opnemen met ons team van luchtzuiveringsdeskundigen voor al uw vragen.

Veelgestelde vragen

Hoe vaak moeten actieve koolfilters in luchtreinigers vervangen worden?

Dit antwoord hangt af van het model luchtreiniger dat je gebruikt. Het wordt altijd aangeraden om de aanbevelingen van de fabrikant te volgen wat betreft het vervangen van filters. De actieve koolfilter van Eoleaf zit in onze filterblokken die 8 verschillende filtratietechnologieën bevatten. Dit maakt het vervangen van filters eenvoudig: vervang gewoon het hele blok één keer per jaar.

Welke factoren beïnvloeden de levensduur van een actieve koolfilter?

De levensduur van filters in het algemeen hangt af van een aantal verschillende factoren, waaronder gebruik, temperatuur en vochtigheid. Hoe meer een luchtreiniger wordt gebruikt, hoe sneller de filter versleten zal zijn. Drastische veranderingen in temperatuur en vochtigheid verkorten ook de levensduur van een filter en worden best vermeden.

Hoe verhouden actieve koolfilters zich tot andere luchtfiltratietechnologieën, zoals HEPA-filters?

Actieve koolstoffilters zijn een van de essentiële technologieën die in alle luchtreinigers van hoge kwaliteit zouden moeten zitten. Actieve kool is een van de meest efficiënte methoden om chemische vervuiling (zoals vluchtige organische stoffen of VOS) en slechte geuren uit de binnenlucht te verwijderen. HEPA filters daarentegen zijn ook een essentiële luchtfiltratietechnologie en richten zich op allergenen en vervuiling door fijne deeltjes (PM10, PM2.5 en PM0.1). Geen van deze filters vervult de functies van de andere, dus de aanschaf van een apparaat dat met beide is uitgerust wordt ten zeerste aanbevolen voor een grondige luchtfiltratie.

Kunnen actieve koolfilters worden gebruikt in zowel huishoudelijke als commerciële luchtfiltersystemen?

Ja! De belangrijkste overweging om in gedachten te houden is ervoor te zorgen dat uw apparaat de juiste afmetingen heeft voor uw ruimte. Eoleaf verkoopt apparaten die geschikt zijn voor ruimtes van alle groottes, van studio' s (waarvoor de NeoPur 400 ideaal is) tot grotere commerciële ruimtes (waarvoor de AltaPur 700 het meest geschikt is).

Zijn er gezondheidsrisico's verbonden aan het gebruik van actieve kool luchtfilters?

Het gebruik van actieve kool luchtfilters is een volledig veilige manier om chemische vervuiling (VOS) en slechte geuren in je binnenruimte te bestrijden. De enige gezondheidsrisico's die verbonden zijn aan het gebruik van een luchtreiniger zijn het gevolg van slecht onderhoud. Als je een apparaat gebruikt dat niet regelmatig van filter is gewisseld, kan het vervuilende stoffen afgeven aan je binnenlucht, wat je gezondheid in gevaar kan brengen. Daarom kan Eoleaf niet genoeg benadrukken hoe belangrijk het is om je filters jaarlijks te vervangen.

Hoe kan ik de levensduur van een actieve koolfilter in mijn luchtzuiveringssysteem maximaliseren?

De beste manier om de levensduur van je filters te verlengen is ze goed te onderhouden! Een paar manieren om dit te doen zijn door de filters regelmatig te vervangen en temperatuurschommelingen en een hoge vochtigheidsgraad te vermijden. Als je een duurzaam apparaat van hoge kwaliteit koopt, ben je er zeker van dat je ook filters van hoge kwaliteit krijgt.

Referenties

¹ Myers, P. D. (2018, januari 31). Luchtfilters met actieve kool: Hoe werken ze? Molekule Blog. Opgehaald op 17 februari 2023 van https://molekule.com/blog/activated-carbon-air-filter/

² National Research Council (VS) Commissie voor veilig drinkwater. Drinkwater en gezondheid: Volume 2. Washington (DC): National Academies Press (VS); 1980. IV, An Evaluation of Activated Carbon for Drinking Water Treatment. Beschikbaar op: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK234593/

³ Sujiono, E. H., Zabrian, D., Zurnansyah, Mulyati, Zharvan, V., Samnur, & Humairah, N. A. (2022). Fabrication and characterization of coconut shell activated carbon using variation chemical activation for wastewater treatment application. Resultaten in Chemie, 4, 100291. doi:10.1016/j.rechem.2022.100291

⁴ Maximoff, S. N., Mittal, R., Kaushik, A., & Dhau, J. S. (2022). Performance evaluation of activated carbon sorbents for indoor air purification during normal and wildfire events. Chemosphere, 304, 135314. doi:10.1016/j.chemosphere.2022.135314.

⁵ Swenberg JA, Moeller BC, Lu K, Rager JE, Fry RC, Starr TB. Formaldehyde carcinogeniteitsonderzoek: 30 years and counting for mode of action, epidemiology, and cancer risk assessment. Toxicol Pathol. 2013 Feb;41(2):181-9. doi: 10.1177/0192623312466459. Epub 2012 Nov 16. PMID: 23160431; PMCID: PMC3893912.

⁶ McMichael AJ. Carcinogenicity of benzene, toluene and xylene: epidemiological and experimental evidence. IARC Sci Publ. 1988;(85):3-18. PMID: 3053447.

⁷ Lim, D.-H., Son, Y.-S., Kim, Y.-H., Kukkar, D., & Kim, K.-H. (2022). Vluchtige organische stoffen die vrijkomen in de gewone rook van sigaretten met smaakcapsules. Milieuonderzoek, 209, 112866. doi:10.1016/j.envres.2022.112866

⁸ Lu F, Yu M, Chen C, Liu L, Zhao P, Shen B, Sun R. The Emission of VOCs and CO from Heated Tobacco Products, Electronic Cigarettes, and Conventional Cigarettes, and Their Health Risk. Toxics. 2021 Dec 28;10(1):8. doi: 10.3390/toxics10010008. PMID: 35051050; PMCID: PMC8781168.