Lekker gassen en dampen aan het fornuis

Bij de verbranding van aardgas in fornuis of geiser ontstaat, naast CO2 en waterdamp ook het gas NO2. Foto Thinkstock

Het elektrisch koken is nu voor ongeveer 25 procent in Nederland gepenetreerd. Driekwart van de gezinnen kookt nog steeds op aardgas. Het is veel en het is niet zo mooi. Het is slecht voor de gezondheid als daarbij niet goed geventileerd wordt. Dus als de afzuigkap onvoldoende afzuigt. En vaak doet-ie dat niet.

Bij de verbranding van aardgas in fornuis of geiser ontstaat, naast CO2 en waterdamp ook het gas NO2. Het vormt zich in de hitte van de vlam uit een reactie tussen stikstof en zuurstof, net zoals dat bij verkeer en industrie gebeurt. We danken er de hoge concentraties NO2 in de buitenlucht aan.

Vorige week is door onderzoekers van het RIVM in Bilthoven in Environmental Health Perspectives beschreven dat NO2 ook al in lagere concentraties schadelijk is voor de gezondheid dan altijd werd aangenomen. Het nieuwe inzicht werd wetenschappelijk geformuleerd maar om het voor het brede publiek invoelbaar te maken is uitgerekend dat de huidige blootstelling aan NO2 een gemiddelde levensduurverkorting van 4 maanden met zich meebrengt. Voor fijnstof was het nog erger.

Het was en is elegant en indrukwekkend onderzoek waar de buitenstaander niet graag op afdingt. Maar twee dingen heeft het brede publiek misschien niet opgemerkt. De blootstelling aan NO2 was niet gemeten maar berekend aan de hand van modellen. En de geschatte levensduurverkorting geldt ten opzichte van een een fictieve situatie waarin de buitenlucht geen spoor NO2 bevat. Niks. Nop. Nul-komma-nul. Dat komt in het echt natuurlijk niet voor en het valt niet uit te sluiten dat de levensduurverkorting ten opzichte van een natuurlijker achtergrondconcentratie NO2 maar half zo ernstig is.

Er staat tegenover dat de concentratie NO2 in keukens met gasfornuis en gasgeiser maar zónder goede ventilatie hoge waarden kan bereiken. Internet (‘indoor nitrogen oxides’) geeft daarvan voorbeelden. Het RIVM heeft geregeld op de gevaren van zulke keukens gewezen. Deze keer werd alleen de buitenlucht onderzocht.

Elektrisch koken is dus aantrekkelijk maar het had altijd het bezwaar van een laag rendement. Bij het moderne inductiekoken zou dit gunstiger liggen. Het Wikipedia-lemma ‘induction cooking’ noemt een rendement (voor elektriciteit naar warmte) van 84 procent. Als de centrale die de stroom levert een energetisch rendement van 50 procent heeft is het totaal 42 procent. Dat is niet heel veel slechter dan meestal voor een pan op het gasfornuis wordt opgegeven: rond de 50 procent.

De vraag is: hééft het gas onder de pan wel zo’n goed rendement? Al tweemaal eerder is daaraan in deze rubriek gerekend. Gerekend, maar niet gemeten. Deze week is de proef op de som genomen. Vijfmaal achtereen is met een Camping Gaz-kookapparaat in een aluminium kampeerpan (van 125 gram) precies één liter water verhit van 10 tot 95 graden. Het Gaz-toestel was geladen met een Coleman-tank die 190 gram propaan-butaan-mélange bevatte. Na die vijf keer bleek daarvan 70 gram verstookt. Rekening houdend met de soortelijke warmte van aluminium en water (0,88 resp. 4,18 joule per gram per graad) en de verbrandingswarmte van de twee gassen (49,5 kilojoule per gram) is hieruit een rendement van 53 procent berekend. En dan te bedenken dat er niet eens een deksel op de pan lag.

Een deksel op de pan verhoogt het kookrendement enorm, is vaak beweerd, ook door types als kookschrijver Harold McGee. ‘With the lid on, it will start bubbling in as little as half the time’, schreef hij over een pan water in de New York Times (2 januari 2008). Mèt deksel kon het Camping Gaz-rendement dus wel 100 worden!

Dit schreeuwde om verificatie. Op het gewone gasfornuis bleek een liter water van 10 graden in een brede aluminium Sigg-pan mèt deksel tot tweemaal toe in precies 290 seconden aan de kook te raken. Zonder deksel duurde dat 320 resp. 325 seconden. Het dekseleffect was dus maar 10 procent. Zo ging het gezag van McGee door de gootsteen.

Wij van AW blijven nog even op gas koken. Niet te vaak en niet te lang en altijd met het raam open, ook, ja vooral omdat het gas onder de Hema-fluitketel ’s winters geregeld spontaan dooft. Je loopt weg, je komt terug en het brandt niet meer. Maar het stroomt wel.

Dit vreemde fenomeen heeft zich jarenlang voorgedaan zonder dat duidelijk werd wat er aan de hand was. Of liever gezegd: zonder dat ooit de behoefte ontstond om het uit te zoeken. Het gevoel was dat de pan met aanhangend water was opgezet en dat de hangende druppel op een goed moment losliet, op de gloeiende gaspit viel en pardoes in waterdamp overging. De damp blies het gas uit.

En, verdoemd, zo blijkt het ook ongeveer te gaan, met dit verschil dat de druppel zich pas achteraf onderaan de fluitketel vormt. Het is condensatie van waterdamp uit de gasvlam. Druppels van voldoende afmeting ontstaan alleen als het leidingwater flink koud is en de ketel goed vol staat, ook dat is simpel aan te tonen.

Vreemd is dat je nooit iets over dit vreemde keukengevaar hoort. Alleen Colin Fletcher heeft het genoemd bij de beschrijving van een kampeertocht in de sneeuw. Als je in een aluminium pan sneeuw smelt op een benzinebrander, houd dan altijd extra lucifers bij de hand, schreef hij in The Complete Walker (1968), want er vallen voortdurend condensatiedruppels in de vlam.

Een spiritusbrander heeft trouwens geen last van die druppels.