Reactor verwijdert ziektekiemen

Stichting Toegepaste Wetenschap (STW) en Senternovem gaven subsidies om het ontwerp verder uit te werken. In 2003 werd een proefopstelling van de Corona-reactor getest bij een compostproductiebedrijf. Onderzoeker Bert van Heesch van de TU/e: „Uit de test bleek dat de geur grotendeels uit de lucht verwijderd werd.”

In 2006 startte TU/e een samenwerking met Ingenieursbureau Oranjewoud en haar dochter HMVT. „Wij zagen een witte vlek in de luchtemissie en geurbestrijding”, aldus Bob Smulders van Oranjewoud. Toen de agrarische vergunningadviseurs van Oranjewoud van de Corona techniek hoorden, ontstonden er al snel ideeën met betrekking tot het terugdringen van stank en fijnstof in de agrarische sector.

De volgende stap voor de reactor is een test bij de industrie en een test bij een varkensbedrijf. „De subsidieaanvraag voor een twee jaar durend onderzoek ligt bij Senternovem. Na dat onderzoek moet er een goed werkend prototype van de reactor zijn, waarmee varkenshouders aan de slag kunnen”, zegt van Heesch.

Technieken combineren
De reactor werkt het best bij lage concentraties en een grote volumestromen, als voorbeeld noemen van Heesch en Smulders verkeerstunnels. „De norm voor NOx in de lucht is vastgesteld op 40 μg per kubieke meter. Aan het eind van een tunnel ligt deze concentratie vele malen hoger. De vervuilde lucht die normaal over honderden meters wordt uitgespreid, komt bij een tunnel op één plek vrij”, zegt Smulders.

Voor de reiniging van de lucht met ammoniak en fijnstof uit een varkensstal gelden dezelfde principes als bij een tunnel. Via het afzuigkanaal komt de uitgaande lucht op een centrale plaats vrij. De meest ideale toepassing van de Corona-reactor op een varkensbedrijf is in combinatie met een biogasinstallatie.

De gassen van de warmtekrachtkoppeling (WKK), NOx (stikstofoxides), helpen om de reactie in de reactor teweeg te brengen. Bij een verkeerstunnel waar veel NOx geproduceerd wordt is juist NH3 nodig voor de reactie. „De combinatie van een biogasinstallatie en de Corona-reactor zou zelfs energieneutraal kunnen werken”,aldus Van Heesch.

Ziektekiemen verwijderen
De kosten van de installatie zoals hij er nu staat zijn een factor 1,5 hoger dan die van een luchtwasser, maar volgens de onderzoekers kan de Corona-installatie nog zeker 2,5 keer efficiënter. „Daarvoor moeten de reactor en de elektrische aansturing nog geoptimaliseerd worden”, zegt Smulders.

Een van de voordelen van de reactor boven een luchtwasser, ook een end of pipe oplossing, is het afvangen van geur en ziektekiemen. „Door de reactor wordt het aantal kiemen met een factor 100.000 verlaagd”, zegt Smulders. „Bij uitbraken van bijvoorbeeld varkenspest is ruimen rond het besmette bedrijf niet meer nodig. Varkenspestvirusdeeltjes komen niet in de buitenlucht terecht.” Ingaande lucht naar de stal toe zou ook met Corona-technologie kunnen worden behandeld om daarmee de stal te vrijwaren van ziektekiemen van buiten.

De reactor zet schadelijke stoffen om in componenten die nuttig of die niet schadelijk zijn. Zo ontstaan er bijvoorbeeld zouten, die als kunstmest gebruikt kunnen worden.

De onderzoekers verwachten dat de kosten van een Corona-reactor voor een varkensbedrijf afhankelijk van de capaciteit tussen de 100.000 en 200.000 euro uitvallen. Beide onderzoekers zien ook mogelijkheden voor diverse andere toepassingen in de industrie, bijvoorbeeld voor voerleveranciers die te maken hebben met geuremissie.

Werking van de Corona-reactor
De Corona-reactor is net als een luchtwasser een ‘end of pipe’ oplossing. Maar technisch gezien is de werking van de Corona-reactor compleet anders dan die van een luchtwasser. Vanuit het centrale afzuigkanaal wordt de lucht door middel van ventilatoren door de reactor gevoerd. Een elektrische voeding is aangesloten op een elektrode draad of kam in de reactor.

De tegenelektrode is een plaat. Langs deze plaat recirculeert water waarmee de producten die zijn ontstaan de reactor verlaten. De aangeboden elektrische pulsen veroorzaken in de reactor een reeks van elektrische ontladingen, een soort minibliksempjes. Hierin worden gasmoleculen geïoniseerd. Dat betekent dat moleculen uiteen vallen ionen en elektronen, te zien als blauw/paarse gloed. De elektronen met een hoge energie kunnen chemische verbindingen breken.

Voor de zuiverende werking van de reactor zijn alleen de eerste tien nanoseconden (eenmiljardste van een seconde) van de minibliksempjes nodig. Tijdens deze periode hebben de elektronen de energie die voor chemie nodig is. Door de kortdurende pulsen voortdurend te herhalen, duizend keer per seconde, ontstaat in de reactor een continue actieve omgeving waarin chemie plaatsvindt.