Het lijkt op gewone verf, maar er wordt een nieuwe coating genoemd Lelieblad verf heeft een verborgen vermogen om vocht uit de lucht te halen. Hij werkt als luchtontvochtiger zonder energieverbruik.
Als hij in je badkamer aan de muur hangt, kan hij na het douchen waterdamp uit de lucht zuigen. De verf houdt het vocht vast in poriën van nanogrootte en laat het langzaam los als de luchtvochtigheid in de kamer daalt. Onder de verf bevindt zich een laag op maat gemaakte primer “die als een slimme poortwachter fungeert om ervoor te zorgen dat de damp zich niet in de muur verzamelt”, zegt Derek Stein, oprichter en CEO van vakkundige materialende startup achter het product.
Een passieve oplossing voor vocht in moderne gebouwen
De technologie komt voort uit Steins onderzoek als hoogleraar natuurkunde aan de Brown University. Terwijl hij met studenten werkte aan het ontwerp van een huis op zonne-energie, leerde hij over een groeiend probleem: naarmate gebouwen energiezuiniger worden, kan de luchtkwaliteit verslechteren.
“Als we gebouwen thermisch echt heel dicht maken, hebben ze de neiging vocht vast te houden en lucht vast te houden”, zegt Stein. Misschien een nieuw huis verbruiken minder energie voor verwarming en koeling maar meer voor ventilatie – en als het systeem niet perfect werkt, kan er schimmel in huis komen. Ook oudere huizen zonder mechanische ventilatie hebben vaak last van schimmels.
Stein herhaalde nieuwe materialen die de vochtigheid in een gebouw passief konden reguleren en kwam op het idee van een eenvoudige tweelaagse structuur. Het is “als een materiaalmachine die de luchtvochtigheid in een kamer kan regelen en tegelijkertijd de richting naar de muur kan leren”, zegt hij. Het ontwerp transporteert vocht uit de muur en voorkomt dat dit binnendringt.
In gesprekken met de bouwsector realiseerde Stein zich dat er een duidelijke vraag was naar een product als dit. In 2018 verliet hij Brown en lanceerde de startup om deze op de markt te brengen. “Het werd mij duidelijk dat om dit op een realistische tijdschaal te laten gebeuren, ik de ivoren toren moest verlaten en de beroemde echte wereld in moest gaan om dit te doen”, zegt hij.
Opschalen buiten het laboratorium
De basistechnologie, die het bedrijf Vaporwisp noemt, zou in veel verschillende bouwmaterialen kunnen worden verwerkt; gipsplaat zou bijvoorbeeld profiteren van vochtregulatie. Adept Materials ontwikkelt ook een nieuwe gebouwschil voor de bouw die vocht buiten kan houden zonder het binnenin op te sluiten. In een startronde van iets meer dan een jaar geleden waren onder investeerders grote huizenbouwers zoals DR Horton opgenomen.
“Waarom investeren huizenbouwers hierin? Het komt niet alleen door de verf. Veel van hun operationele problemen houden verband met vocht”, zegt Stein. (De technologie kan ook bredere toepassingen hebben, waaronder verpakkingen om voedsel langer vers te houden, of vochtafvoerende kleding.)
Verf was een logische plek om te beginnen, deels omdat het zowel door bouwers als door consumenten wordt gebruikt die aan doe-het-zelf-projecten werken. En in tegenstelling tot gipsplaat – een merkloos product met een lage marge – is verf iets waar consumenten op merk naar kunnen zoeken.
In honderden laboratoriumtests met de verf toonde het team aan dat het systeem werkte zoals verwacht wat betreft het absorberen en afgeven van vocht. In twee identieke kamers gevuld met vochtsensoren schilderden testers één met Lilypad en één met gewone verf en voerden ze een reeks vochtbeoordelingen uit. De nieuwe verf hield vocht uit de muren.
Het proces werkt zolang de verf op de muren zit. Met andere woorden: de prestaties zijn afhankelijk van de fysieke eigenschappen en niet van chemische additieven die kunnen slijten. “Lilypad werkt omdat het vocht een plek geeft waar het heen kan en een weg terug”, legt Stein uit. “Als de luchtvochtigheid stijgt, blijft het water tijdelijk aan kleine oppervlakken in de verf plakken. Als de lucht opdroogt, komt het vocht op natuurlijke wijze terug in de kamer. Het is hetzelfde dagelijkse proces dat ervoor zorgt dat een badkamerspiegel beslaat en vervolgens weer helder wordt. Het verschil zit in de schaal: in een liter Lilypad zijn de onzichtbare oppervlakken samen ongeveer een miljoen keer zo groot als de oppervlakte van een spiegel.”
Nadat het bedrijf ervoor had gezorgd dat de coating onder vocht presteerde zoals verwacht, optimaliseerde het bedrijf deze als verf. Het einde moest perfect zijn. Het is ontworpen om net zo soepel op muren te vloeien als de beste verfmerken.
“We hebben dit echt ontwikkeld als een compromisloze verf”, zegt Stein. “Het andere is dat we als startend bedrijf, zonder de schaalvoordelen die Sherwin-Williams en Benjamin Moore zullen hebben, niet in staat zullen zijn om op prijs te concurreren. En dus zullen we noodzakelijkerwijs moeten concurreren met hoogwaardige producten. … Het kan ons aan niets ontbreken.”
Omdat het niet alleen als verf wordt verkocht, maar ook als coating om vocht onder controle te houden, wordt het voor een hogere prijs verkocht: een primer van één gallon en een verfset van één gallon kost $ 175.
Bij de lancering is de coating alleen verkrijgbaar in het wit. “Het is een slecht bewaard geheim in de verfindustrie dat ongeveer 80% van de verfverkoop wit is”, zegt Stein. “Dus mensen gaan naar de verfwinkel, ze brengen de kussens en een monster van de gordijnen en wat dan ook, en ze controleren alle kleuren, en na een uur gaan ze naar voren en zeggen: ‘Een liter dubbel wit.’ We wilden mensen bevrijden van de beslissingsverlamming en onszelf bevrijden van de operationele hoofdpijn die gepaard gaat met het moeten aanbieden van alle kleuren onder de regenboog.” Hij merkt op dat het bedrijf later gemakkelijk kleuren kan toevoegen.
Bespaart energie en geld
In een ultrastrakke nieuwbouw zoals een passiefhuis kan de verf de mechanische ventilatie niet vervangen. Maar het kan wel de hoeveelheid ventilatie verminderen die gebruikt moet worden en energie besparen. “Als je de luchtvochtigheid automatisch kunt regelen, kan dit de belasting van het HVAC-systeem verlichten – en dat is niet onbelangrijk”, zegt Stein. “Het deel van de energie dat wordt besteed aan het beheersen van de vochtigheid in een gebouw is doorgaans… ongeveer 10% tot ongeveer 40%.”
In een ouder gebouw kan Lilypad-coating de vochtigheid verminderen zonder dat er dure nieuwe HVAC-systemen hoeven te worden geïnstalleerd. Adept Materials is nu in gesprek met de Boston Housing Authority over een pilot waarbij de verf wordt getest in sociale woningen die geen afzuigventilatoren in de badkamers hebben.
“Het is toegankelijk door het ontwerp”, zegt Stein. “Mijn hoop is dat als we dit uitbrengen en mensen het in mooie verbouwingen zullen stoppen, er ook een mogelijkheid is om het in de volkshuisvesting te stoppen.”
