Kalkaanslag is een veelvoorkomend probleem in huishoudens en industriële installaties die met water werken. Deze afzettingen kunnen een verscheidenheid aan problemen veroorzaken, waaronder een aanzienlijk energieverlies in het dubbele percentagebereik (zie milieurapport DEHOGA Association, 2016). In dit blogbericht bespreken we waarom hexagonaal water een hogere bindingscapaciteit, ook wel solvabiliteit genoemd, heeft dan ongeordend water en hoe dit een positief effect heeft op kalkafzetting en het daarmee gepaard gaande energieverlies.
Wat zijn kalkaanslag?
Kalkaanslag bestaat uit afzettingen van calciumcarbonaat die zich vormen op oppervlakken die in contact komen met hard water. Hard water bevat hoge concentraties calcium- en magnesiumionen, die snel samen calciumcarbonaat vormen wanneer ze in contact komen met lucht. Deze afzettingen kunnen op verschillende oppervlakken ontstaan, zoals leidingen, warmtewisselaars, boilers, kranen en andere apparatuur die water transporteert.
Welke invloed heeft kalkaanslag op het energieverbruik?
Kalkaanslag kan leiden tot aanzienlijk energieverlies, omdat het de efficiëntie van apparaten die met water werken, beïnvloedt. Een dunne laag kalk kan de warmteoverdrachtscoëfficiënt met wel 10% verlagen, terwijl een dikkere laag het energieverlies met meer dan 20% kan verhogen. Een vuistregel is dat er per millimeter kalkaanslag ongeveer 10 procent energie verloren gaat. Kalkaanslag vormt namelijk een isolerende laag op het oppervlak, waardoor de warmte niet goed kan worden overgedragen. Om te begrijpen waarom kalkaanslag zo'n grote impact heeft op het energieverbruik, moeten we dieper ingaan op de moleculaire structuur van calciumcarbonaat en zijn vermogen om water te binden.
Moleculaire structuur van calciumcarbonaat
Calciumcarbonaat is een verbinding van calcium-, koolstof- en zuurstofatomen. Het is een kristallijn materiaal dat van nature voorkomt in de vorm van kalksteen, marmer en schelpen van zeeorganismen. Calciumcarbonaat is zeer slecht oplosbaar in water, waardoor het de neiging heeft om neer te slaan en zich af te zetten op oppervlakken.
Bindend vermogen van hexagonaal water
Water is een van de belangrijkste stoffen op onze planeet en speelt een cruciale rol in veel fysieke en chemische processen. Een interessante eigenschap van water is het vermogen om geordende hexagonale structuren te vormen, ook wel geordend water, herstructureringswater of 'hexagonaal water' genoemd. Deze structuur bestaat uit zes H2O-moleculen die in een zeshoek rond een micronutriëntdeeltje zijn gerangschikt. Lichtfrequenties kunnen deze herstructurering in gang zetten. Bij de juiste frequenties zijn alle moleculen geordend, niet alleen die van water. Ook calciummoleculen veranderen: ze worden ronder en kleiner.
Hexagonaal water en zijn bindend vermogen
Hexagonaal water is een speciale vorm van water waarbij zes watermoleculen in een hexagonale structuur zijn gerangschikt. Geordend water heeft een hoog oplossend vermogen, ook wel bindingsvermogen genoemd, wat betekent dat het gemakkelijk moleculen en ionen van andere stoffen bindt. Deze structuur ontstaat door de uitlijning van de waterstofbruggen tussen de watermoleculen. Daarentegen zijn de moleculen in ongeordend water willekeurig gerangschikt en hebben ze geen vaste structuur.De hexagonale structuur van water heeft daarom een aanzienlijk hogere bindingscapaciteit dan ongeordend water. Dit komt doordat de waterstofbruggen tussen watermoleculen sterker zijn in hexagonaal water dan in wanordelijk water. Deze sterkere bindingscapaciteit leidt tot een hogere stabiliteit en een lagere entropie in hexagonaal water vergeleken met ongeordend water.
De gevolgen van verhoogde binding in water
Hetgeen in het water gebonden is, slaat niet neer, maar blijft opgelost in het water. Kalkuitspoeling in hexagonaal water door frequentievelden treedt daarom veel minder op dan normaal. Bovendien is de moleculaire structuur van de kalk geoptimaliseerd, waardoor het kalksteen dat nog neerslaat lang niet zo hardnekkig is als in een ongeordende structuur. Dat wil zeggen dat de kalksubstantie fijner en poedervormiger is en minder hardnekkig aan oppervlakken hecht. Het kan worden weggeveegd zonder toevoeging van zuren of chemische reinigingsmiddelen, maar het kan ook vanzelf afvallen, bijvoorbeeld via zeven en beluchters in sanitaire voorzieningen of via douchekoppen.
De impact op het energieverbruik
Hier is de cirkel rond. Kalksteen op verwarmingselementen en andere warmteproducerende systemen heeft een isolerende werking en kost daardoor energie. Hoe dikker de laag, hoe meer energie verloren gaat. Dit kan oplopen tot 20 procent. Voor een eengezinswoning met bijvoorbeeld 2.500 euro stookkosten per jaar is dat 500 euro meer dan daadwerkelijk nodig zou zijn. Als de kalksteenlaag dunner wordt, gaat er verhoudingsgewijs minder energie verloren. Zonder kalkaanslag is het energieverlies nul.
