Met de stick in de hand

Karel Knip

Er werd een zwarte doos bezorgd. Een black box, zou je kunnen zeggen, want het was allemaal Engels wat erop stond: ‘The flameless revolution’. Eigenlijk voor de redactie Nieuwe Producten, maar daar wisten ze er geen raad mee. Ze hadden een waterkoker gevraagd, maar het geleverde had meer weg van een pistoolmitrailleur met mondingsstop. Je zag dat er van alles in elkaar geschroefd moest worden, en dat dat net zo makkelijk zou gaan als bij een Uzi, maar de volgorde werd niet duidelijk. Zoals niet zomaar vast stond dat je er daarna 900 ml water mee op 90 graden Celsius kon brengen, zoals de verpakking beloofde.

Want het wàs een waterkoker, of liever gezegd: een waterwarmer want echt koken moest kennelijk voorkomen worden. Maar 90 graden is heet genoeg voor het desinfecteren en voor het maken van koffie en thee en het bereiden van maaltijden uit gevriesdroogde poeders. Het geheel, zei de doos, was bedoeld voor toepassing in de meest veeleisende omgeving door de meest veeleisende gebruiker, een gebruiker die zijn downtime wilde verkleinen en zijn mobility vergroten. Zeg maar: militairen en getrainde trekkers.

De operating instructions verwezen naar onderdelen met namen als ‘heatstick’ en ‘fuelstick’, de fuelstick moest met een bajonetkoppeling in de heatstick worden gestoken waarna automatisch gas zou gaan stromen en het zaak werd zo snel mogelijk de ‘igniter’ in te brengen: 3 seconden lang. Daarna moest de hele contraptie onmiddellijk het water in om oververhitting te voorkomen. Dan nog was het gevaar niet geweken: er moest voortdurend worden geschud. Als dan het water eenmaal de 90 graden bereikte zou de gasstroom automatisch stoppen waarna de fuelstick onmiddellijk moest worden losgekoppeld van de heatstick. Militairen en getrainde trekkers vinden het leuk om zo koffie te zetten.

Nergens stond wat de heatstick en de fuelstick en wat de igniter was. Uiteindelijk wezen de plaatjes de weg. Het viel eigenlijk best mee en na een minuut of tien was inderdaad een flinke kan water verhit. Met een hoorbare tik stopte de warmtetoevoer toen de eindtemperatuur werd bereikt. In het labo rook het daarna zoals vroeger als de butagaskachel brandde.

Nu was de vraag: wat gebeurde hier. De handleiding zweeg in zes talen. Rücksichtslose demontage met hamers, tangen en zagen was uitgesloten omdat het dure apparaat in bruikleen was ontvangen. Er kon alleen geschroefd worden. Bij de igniter ging dat makkelijk genoeg, er kwamen twee batterijen van 3 volt uit. Ook de bodem van de heatstick, de zwarte kachelpijp die in het water steekt, kon worden opengeschroefd. Het bleek dat de batterijen van de ontsteker worden aangesloten op een cilindrisch metalen gaasje dat door de elektrische stroom tot gloeien komt. In de kachelpijp zelf zat verder niets bijzonders: ook een cilindrisch gaas en dat was dat.

De fuelstick is het kleine gastankje (de ‘canister’) dat boven op de kachelpijp wordt geschroefd en dat zijn gas dus naar beneden blazen moet. Hij wordt opgewarmd door afvalgassen die retour komen. Welk gas de canister precies bevat is onbekend, op een beschadigd etiket viel net butaan te lezen. Misschien zit er ook propaan door. Geheimzinnig is dat het tankje niet klotst.

Meer viel er niet zonder kans op verwoesting te demonteren maar het was net genoeg. Alles wees erop dat de waterwarmer een kleine katalysatorkachel was, een catalytic heater, zoals de google-term is. Het metalen binnenwerk van de kachelpijp was waarschijnlijk gecoat met platina en/of palladium en dat katalyseerde de reactie tussen het gas en de zuurstof uit de lucht. De vlamloze verbranding werd op gang gebracht door het gloeiende gaasje. Het inzicht dat platina veel chemische reacties versnellen kan is al oud, het werd door Humphry Davy in 1817 bij toeval ontdekt. De katalyse is tegenwoordig vooral bekend van de auto-uitlaat.

Door de aanwezigheid van de katalysator blijft de reactie tussen butaan/propaan en zuurstof voornamelijk beperkt tot het platina-oppervlak. Er ontstaat geen vlam maar wel komt in principe evenveel warmte vrij als bij de gangbare verbranding. Dat wordt zo voorgeschreven door de wet van Hess. Van belang is dat de katalysatorkachel bekend staat om zijn gunstige rendement en houdbaarheid.

Met de klassieke elektrische dompelaar heeft de Heatstick van producent Heatgear de centrale verwarming van het water gemeen. Een concept waarbij het warmteverlies aan de omgeving is geminimaliseerd. De AW-ontdekking van deze week is dat het totaal rendement van de Heatstick ook echt heel goed is. Een brievenweger toonde aan dat er vaak niet meer dan 7 of 8 gram gas nodig was om 900 ml water van 20 naar 90 graden te brengen. Omgerekend naar 1000 ml die van 15 naar 100 graden opwarmt is dat ongeveer 10 gram, precies wat de doos zelf zegt.

In de AW-aflevering van 10 januari 2009 stond dat de meeste campinggastoestellen 12,5 tot 18,5 gram gas nodig hebben voor het koken van een liter water: een rendement van 40 tot 60 procent. Dat moet beter kunnen, werd er gezegd, en waarachtig: het kàn beter, de Heatstick wijst de weg, hij komt boven de 70 procent. In zijn huidige vorm is het ding onmiskenbaar een prototype, er moet nog veel geoptimaliseerd worden. De uitvoering is te robuust en de batterij-ontsteker te zwaar. De gewone kampeerder zit niet te wachten op een toestel dat volkomen waterdicht is afgesloten, daardoor ontstaat ook die gevoeligheid voor drukopbouw die het gevolg is van koken. Eigenlijk zit hij niet eens te wachten op gas of een katalysator. Hij wacht op de introductie van centrale verhitting in het kampeerkoken.