Dampdenken

Benzinebranders; Oliebranders Spiritusbranders Foto Fotodienst nrc NRC Handelsblad

Karel Knip

Verdampingsberichten uit de Belgische bergen. Ook in de Ardennen sloeg het weer op 1 mei om. Op 30 april was het nog zo koud dat alle Belgische bergmensen ademwolkjes uitbliezen. Op 1 mei ging het regenen en op 2 mei begon het warme weer. De verwarrende waarneming deed zich voor op 3 mei. Om een uur of tien ’s ochtends haalde de kampeerder aan de bosrand water uit een smal beekje dat een paar honderd meter verderop uit de bodem welde. Een ontzettend koud beekje. Zo koud was het beekwater dat de dunne plastic fles waarin het water werd opgevangen pardoes besloeg.

Niets bijzonders, thuis gebeurt dat ook als het het leidingwater koud en de keuken vochtig is. Maar hier, midden in het bos met de net gevulde fles zo vlak boven de beek rees de vraag: condenseert het water uit de vochtige boslucht ook op het beekoppervlak? Zijn er Ardenner dagen waarop de beken vocht opnemen uit de lucht zonder dat daar regen of vallende mist aan te pas komt?

Diverse experts raakten in verwarring maar de Wageningse onderzoeker Adrie Jacobs had er niet veel moeite mee: netto-terugkeer van water uit de lucht naar een wateroppervlak is mogelijk. In de praktijk zal het weinig voorstellen omdat lucht boven grote wateroppervlakten al gauw in temperatuurevenwicht is met het water. Maar de luchttemperatuur boven een smal siepelstroompje wordt vooral door de landelijke omgeving bepaald. Hoe smaller het stroompje hoe groter de kans op een flink temperatuurverschil.

Dat is dan ook weer opgelost. Jacobs doet veel dauwonderzoek en beroepshalve is hij vertrouwd met het verschil tussen dauw en iets dat daar sterk op lijkt: guttatie. Vijftien jaar geleden waren er nog Wageningse meteorologen te vinden die niets van guttatie wilden weten. Zij wisten niet wat elke kampeerder bijna elke zomeravond voor zijn ogen ziet gebeuren: dat gras pal na zonsondergang nat wordt van zichzelf, dat gras zichzelf benat. Alle ‘dauwdruppels’ die dan zichtbaar worden zitten precies op de punt van het grasblad. De druppels ontstaan als de bladverdamping de almaar doordrukkende worteldruk niet langer kan bijhouden. Echte dauwdruppels ontstaan pas later in de avond en zetten zich op heel andere plaatsen af.

Ook vorige week was aan guttatie geen gebrek. Het vogelgezang was nog niet verstorven of de eerste druppels welden op: om half tien al. Meer valt daar niet aan toe te voegen, afgezien van deze kleine waarneming: dat er pas gegutteerd werd op een afstand van één of anderhalve meter van de tent. Misschien wist de warmteuitstraling van het brandende kooktoestel de bladverdamping net voldoende te verhogen om evenwicht met de worteldruk te bewaren. Daar moet nog wat beter naar gekeken worden.

Ook over de genoemde kampeerbrander zelf is weer wat te melden. Het is een spiritusbrander, om precies te zijn een Optimus-toestel (niet meer dan een windscherm) waarin bij gebrek aan beter een Trangia-spirituspotje is geplaatst. De Optimuspot was kapotgeroest. Men ziet het Trangia-potje hier helemaal rechts op de foto. Aan de andere kant staat, just for fun, een verroeste brander die jaren geleden op het Waterlooplein werd gevonden. The Ideal “Express” is British Made en werkt geheel volgens hetzelfde principe. Dankzij Google weten we dat dit soort branders ‘open jet alcohol stoves’ genoemd moeten worden. Op Internet is er onevenredig veel over te vinden want de Amerikanen zijn erg gecharmeerd van de brandertjes die zij als typisch Europees beschouwen. Ze bouwen ze na uit cola-blikjes: de Pepsi stove.

Een spiritusbrander is alleen geschikt voor korte kampeertochten want de verbrandingswarmte van spiritus (80 procent alcohol, 15 procent water en 5 procent methanol) is maar half zo groot als die van petroleum of benzine. Maar veel wordt goedgemaakt door de extreem lichte uitvoering van het toestel. En verder is aantrekkelijk dat de brander heel bedrijfszeker is, volkomen geluidloos brandt en toch veel hite ontwikkelt. Daarom is het zo belangrijk om precies te weten hoe hij werkt.

In een ‘ open jet alcohol stove’ wordt spiritus aan de lucht verbrand zonder dat daar pompjes of drukverhoging aan te pas komt. De spiritus zit in het kommetje dat vanuit een fles wordt volgeschonken en zonder omhaal wordt aangestoken. Maar het potje heeft iets bijzonders: hij is dubbelwandig uitgevoerd. Tussen de beide wanden zit onbrandbaar poreus materiaal dat spiritus opzuigt en in de dichte bovenrand zitten kleine gaatjes. Zij zijn de clou. In de eerste minuten nadat de spiritus is aangestoken brandt de vloeistof alleen in de centrale poel. Maar vroeg of laat slaat de vlam met een hoorbaar knalletje in de gaatjes. Dan neemt het brandstofverbruik toe met een factor vier of vijf. Het komt het rendement niet helemaal ten goede, werd hier al eens berekend, maar in de lage stand duurt het zetten van koffie een eeuwigheid. Hoe sneller de brander in de gaatjes brandt hoe beter en de hamvraag is daarom: waarom doet hij dat niet meteen na het aansteken?

Deze week zijn voor het eerst ook eens wat temperatuurmetingen aan een brandende brander gedaan. Het blijkt dat de vlam pas in de gaatjes springt zodra de temperatuur in de centrale poel boven de 49 graden komt. Kennelijk is er pas dan voldoende dampspanning boven de geperforeerde rand. Bovendien kwam vast te staan dat de alcohol in de brander nooit heter wordt dan een graad of 78. Begrijpelijk: dat is het kookpunt van alcohol.

Wie een vol Trangia-potje op een weegschaal te branden zet en om de minuut het gewicht afleest noteert een heel constant, maar laag brandstofverbruik tot na een minuut of zeven de temperatuur van 48 graden is bereikt. Dan gaat het verbruik langzaam oplopen tot het vijf minuten later opnieuw constant wordt (en 4 à 5 keer zo hoog is als bij aanvang). Dan is het aan de kook geraakt. Het vermogen van de spiritusbrander wordt volledig bepaald door de verdampingssnelheid van de spiritus en die hangt in een gegeven potje alleen af van de temperatuur. Hoe eerder de alcohol kookt hoe beter. Omdat de soortelijke warmte van spiritus ruim zeven keer zo hoog is als die van het messing van het potje is het advies: vul het potje hooguit tot aan het midden. De oude Express heeft dat ook aangegeven: fill to here.