Een nieuw deksel-inzetstuk gebruikt zonlicht en een lithium-versterkte katalysator om geurstoffen uit rottend voedsel af te breken. In een praktijktest bleef het systeem meer dan veertig dagen werken.
Een kliko vol etensresten kan bij warm weer razendsnel gaan stinken. Onderzoekers hebben nu een oplossing ontwikkeld die de geur al in de afvalbak zelf probeert aan te pakken. Het systeem past in het deksel van een standaard rolcontainer en gebruikt zonlicht als energiebron.
Lithium maakt de katalysator actiever
De onderzoekers richten zich vooral op azijnzuur, een vluchtige organische verbinding die vrijkomt bij de afbraak van voedsel en bijdraagt aan de scherpe geur van rottend afval. Gebruikelijke filters met actieve kool kunnen zulke moleculen wel opnemen, maar functioneren minder goed onder warme en vochtige omstandigheden.
Daarom koos het team voor mangaandioxide, MnO₂. Dit relatief goedkope materiaal kan onder invloed van licht organische zuren adsorberen en chemisch afbreken.
Om die reactie efficiënter te maken, bonden de onderzoekers lithiumionen aan het mangaandioxide. Daarmee veranderen ze de elektronische eigenschappen van het kristalrooster. Volgens de studie ontstaat zo elektronenrijker roosterzuurstof, waardoor de oxidatie van azijnzuur gemakkelijker verloopt.
In laboratoriumtests onder gesimuleerd zonlicht presteerde het aangepaste materiaal beter dan zowel onbehandeld MnO₂ als actieve kool. Ook een hoge luchtvochtigheid had relatief weinig invloed op de werking.
Lens in het deksel concentreert zonlicht
Voor de praktijktest bouwde het team de katalysator in een verwijderbare module voor het deksel van een gewone kliko. Het inzetstuk is transparant en gasdoorlatend. Een lens concentreert invallend zonlicht op de katalytische laag.
Vervolgens vulden de onderzoekers de container onder meer met fruit, brood en wijn. Het systeem bleef onder natuurlijk zonlicht meer dan veertig dagen continu azijnzuur afbreken. Daarmee tonen de onderzoekers aan dat de katalysator niet alleen onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden functioneert.
Geen stroom nodig
Een interessant voordeel is dat het systeem geen elektrische verwarming nodig heeft. Bij conventionele katalytische geurbehandeling is warmte vaak nodig om de katalysator voldoende actief te maken. Hier levert zonlicht de benodigde energie.
Dat maakt het concept vooral interessant voor warme, zonnige gebieden waar voedselafval snel ontbindt.
Een volledig geurloze kliko is daarmee nog niet binnen handbereik. Rottend afval produceert veel verschillende geurstoffen, terwijl de onderzoekers zich hier vooral op azijnzuur richten. Ook moet nog blijken hoe het systeem presteert bij langdurig bewolkt weer, vervuiling van het transparante venster en jarenlang dagelijks gebruik.
Toch laat het onderzoek zien dat een simpele afvalcontainer met relatief beperkte aanpassingen kan veranderen in een kleine fotochemische reactor die geurstoffen afbreekt voordat ze uit de kliko ontsnappen.
