Het lijkt op gewone verf, maar dan met een nieuwe coating Lilypad-verf heeft een verborgen vermogen om vocht uit de lucht te halen. Het werkt als een 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 de vochtigheid vast in poriën van nanogrootte en laat deze vervolgens langzaam los naarmate de luchtvochtigheid in de kamer daalt. Onder de verf werkt een laag op maat gemaakte primer “als een slimme poortwachter die ervoor zorgt dat damp zich niet in de muur ophoopt”, zegt Derek Stein, oprichter en CEO van Bedreven materialende startup achter het product.
Een passieve oplossing voor vocht in moderne gebouwen
De technologie kwam 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.
“Omdat we gebouwen thermisch heel erg strak maken, hebben ze de neiging vocht en lucht vast te houden”, zegt Stein. Een nieuw huis misschien 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 schimmelproblemen.
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 “een soort materiaalmachine die de luchtvochtigheid in een ruimte kan regelen en tegelijkertijd richting aan de muur kan geven”, zegt hij. Het ontwerp voert vocht uit de muur en voorkomt dat het 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 spreekwoordelijke echte wereld in moest gaan om dit te doen”, zegt hij.
Opschalen buiten het lab
De basistechnologie, die het bedrijf Vaporwisp noemt, zou in veel verschillende bouwmaterialen kunnen worden verwerkt; gipsplaten zouden bijvoorbeeld profiteren van vochtbeheer. Adept Materials ontwikkelt ook een nieuwe bouwfolie voor de bouw die vocht buiten kan houden zonder het binnenin op te sluiten. In een startfinancieringsronde van iets meer dan een jaar geleden waren onder meer grote huizenbouwers als DR Horton tot de investeerders gekomen.
“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 dat consumenten per merk kunnen opzoeken.
In honderden laboratoriumtests met de verf toonde het team aan dat het systeem werkte zoals verwacht door vocht te absorberen en af te geven. In twee identieke kamers gevuld met vochtigheidssensoren schilderden testers er één met Lilypad en één met gewone verf, en voerden ze een reeks vochtigheidsbeoordelingen 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 verslijten. “Lilypad werkt omdat het vocht een plek geeft waar het naartoe kan, en een weg terug naar buiten”, legt Stein uit. “Als de luchtvochtigheid stijgt, blijft het water zich tijdelijk hechten aan kleine oppervlakken in de verf. Wanneer de lucht opdroogt, komt dat 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 is de schaal: in een liter Lilypad zijn die onzichtbare oppervlakken samen ongeveer een miljoen keer de oppervlakte van een spiegel.”
Nadat het bedrijf ervoor had gezorgd dat de coating naar verwachting werkte op het gebied van vochtigheid, optimaliseerde het bedrijf deze als verf. De afwerking moest perfect zijn. Het is ontworpen om net zo soepel op de muren te vloeien als de beste verfmerken.
“We hebben dit echt zo ontwikkeld dat het een compromisloze verf is”, 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 producten uit het hogere segment. … We kunnen daarin geen gebrek hebben.”
Omdat het niet alleen als verf wordt verkocht, maar als een coating om vocht onder controle te houden, wordt het tegen een hogere prijs verkocht: een kit met een liter primer en een liter verf kost $ 175.
Bij de lancering is de coating alleen verkrijgbaar in het wit. “Er bestaat binnen de verfindustrie een slecht bewaard geheim dat ongeveer 80% van de verfverkoop uit witte verf bestaat”, 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 de voorkant en zeggen: ‘Een liter dubbel wit.’ We wilden mensen bevrijden van de beslissingsverlamming en onszelf bevrijden van de operationele kopzorgen die gepaard gaan met het moeten aanbieden van alle kleuren onder de regenboog.” Hij merkt op dat het bedrijf later gemakkelijk kleuren kan toevoegen.
Energie en geld besparen
In een ultrastrakke nieuwbouw zoals een passiefhuis kan de verf de mechanische ventilatie niet vervangen. Maar het kan wel de hoeveelheid ventilatie verminderen die nodig is, waardoor energie wordt bespaard. “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 naar het beheersen van de luchtvochtigheid in een gebouw gaat, bedraagt 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 woningbouwappartementen die geen afzuigventilatoren in de badkamer hebben.
“Het is toegankelijk door het ontwerp”, zegt Stein. “Mijn hoop is dat terwijl we dit uitbrengen en mensen het in een mooie verbouwing gaan veranderen, er ook de mogelijkheid is om het in de volkshuisvesting te stoppen.”
