Fijn stof bestaat uit zeer kleine deeltjes die aanwezig zijn in de lucht. We spreken meestal over PM10 en PM2,5. Dat staat voor deeltjes die kleiner zijn dan 10 of 2,5 micrometer (duizendsten van een millimeter). Doordat ze zo klein zijn kunnen ze diep doordringen in de longen en schadelijk zijn voor de gezondheid.
Fijn-stof-deeltjes kunnen zowel van antropogene (door de mens veroorzaakt) als van natuurlijke bronnen komen. Vulkaanuitbarstingen, bodemerosie, zeezout of de aanvoer van woestijnzand kunnen natuurlijke bronnen van fijn stof zijn. Ook pollen (van plantaardige oorsprong) kunnen een component van fijn stof zijn.
Fijn stof is bijna altijd een mengsel van verschillende soorten deeltjes. Wanneer het rechtstreeks in de lucht komt, spreken we over primair stof. Wanneer het ontstaat door reacties in de lucht spreken we van secundair stof.
De voornaamste bron van PM10 is de landbouw (37%). Deze bron is mogelijk minder belangrijk voor gezondheidseffecten door het grote aandeel opgewaaid bodemstof. Ook transport (26%) en industrie (20%) zijn belangrijke uitstoters van PM10.
Voor PM2,5-emissies zijn transport (30%) en industrie (27%) de belangrijkste bronnen. Fijn stof ontstaat immers als gevolg van verbrandingsprocessen in bijvoorbeeld vrachtwagens (vooral dieselmotoren), elektriciteitscentrales en industriële en particuliere stookinstallaties. Maar het kan ook een gevolg zijn van de op- en overslag van bijvoorbeeld kolen, erts en graan en van slijtage van autobanden en wegen.
Huishoudens leveren ook een aanzienlijke bijdrage door onder meer het stoken van allesbranders en open haarden, het gebruik van de barbecue, het roken van sigaretten en autorijden. De roetdeeltjes die vrijkomen bij het stoken van bijvoorbeeld een open haard hebben een relatief hoog gehalte aan schadelijke stoffen als gevolg van onvolledige verbranding. Bovendien vindt deze vorm van uitstoot plaats in de directe leefomgeving en op leefhoogte.
Tenslotte kunnen ook natuurverschijnselen zoals vulkaanuitbarstingen, bodemerosie, zeezout of opwaaiend zand luchtverontreiniging veroorzaken.
De aard van de gezondheidsklachten is afhankelijk van de samenstelling van het fijn stof (sommige deeltjes zijn schadelijker dan andere) en de grootte van het stofdeeltje. Hoe kleiner de deeltjes, hoe dieper ze in de luchtwegen doordringen en hoe meer schade ze veroorzaken. Stofdeeltjes met een diameter van minder dan 10 micrometer (PM10) zetten zich af in de keel en de bovenste luchtwegen. De kleinere deeltjes met een diameter van 2,5 micrometer (PM2,5) komen in de longblaasjes terecht en kunnen bronchitis en zelfs longkanker veroorzaken. De ultrafijne stofdeeltjes (PM0,1) met een diameter kleiner dan 0,1 micrometer komen via de longblaasjes in de bloedbaan terecht en kunnen leiden tot hart- en vaataandoeningen.
Houtverbranding draagt bij aan de vorming van fijn stof, waarbij de mate van uitstoot sterk varieert afhankelijk van het type brandstof en de verbrandingstechnologie. Houtpellets bieden voordelen ten opzichte van traditionele brandstoffen zoals brandhout en houtchips, voornamelijk vanwege hun laag asgehalte. Dit leidt tot een significant lagere uitstoot van fijn stof.
| Type | Emissie (PM2,5) in μg/m³ |
|---|---|
| Open haard | 850 |
| Houtkachel ouder type | 810 |
| Houtkachel modern (na 2000) | 240 |
| Houtketel automatisch | 66 |
| Pelletketel klasse 5 | 20 |
| Pelletkachel | 76 |
De emissie van fijn stof bij houtverbranding hangt sterk af van de verbrandingstechniek. Moderne houtkachels en geavanceerde pelletketels en -kachels hebben aanzienlijk lagere emissies in vergelijking met oudere systemen en open haarden.
De toename van het gebruik van moderne houtkachels heeft geleid tot een daling in de gemiddelde emissiefactor. Tussen 2000 en 2010 daalde deze van 665 naar 509 μg/m³, wat aantoont dat technologische verbeteringen en strengere regelgeving bijdragen aan lagere fijnstofemissies.
Het Koninklijk Besluit van 12 oktober 2010 verplicht een aanzienlijke daling van de fijnstofemissies bij houtverbranding in de komende jaren. In Duitsland zijn vanaf 1 januari 2015 strengere normen van kracht, waarbij pelletketels een maximale uitstoot van 20 μg/m³ mogen hebben en pelletkachels een grens van 30 μg/m³ moeten respecteren. De meeste moderne toestellen voldoen al aan deze eisen, waardoor de uitstoot van fijn stof verder kan worden verminderd.
Onderzoek naar de emissie van fijn stof bij houtpellets toont aan dat deze brandstof een milieuvriendelijker alternatief biedt vergeleken met traditionele houtverbranding. Dankzij technologische vooruitgang en strikte regelgeving worden de emissies steeds verder beperkt, wat bijdraagt aan een betere luchtkwaliteit.
Bij verbranding van hout ontstaat fijn stof omdat de verbranding as vormt. Pellets hebben ten opzichte van brandhout en houtchips het voordeel van een laag asgehalte, waardoor de uitstoot van fijn stof ook lager ligt.
De emissie van fijn stof (PM2,5) bij houtverbranding wordt sterk bepaald door de manier van verbranden:| Type | Emissie (PM2,5) in μg/m3 |
| open haard | 850 |
| houtkachel ouder type | 810 |
| houtkachel modern (na 2000) | 240 |
| houtketel automatisch | 66 |
| Pelletketel klasse 5 | 20 |
| pelletkachel | 76 |
Het aantal moderne houtkachels stijgt, waardoor de emissies ook dalen. De studie stelt dat de gemiddelde emissiefactor tussen 2000 en 2010 daalt van 665 naar 509 μg/m3.
De cijfers tonen aan dat het vooral de oude houtkachels en de open haarden zijn, die een hoge uitstoot van fijn stof veroorzaken. Het Koninklijk Besluit van 12/10/2010 legt de komende jaren een sterke daling op van de emissies van fijn stof bij houtverbranding. Zie onderstaande tabel (de waarden worden hier uitgedrukt in mg/Nm3).
in Duitsland moeten pelletketels vanaf 01.01.2015 onder 20 μg/m3 blijven voor de uitstoot van fijn stof, voor pelletkachels is de grens 30. De huidige toestellen voldoen meestal nog zonder problemen aan deze waarden.
Bij de producenten van pelletkachels en pelletketels wordt verder onderzoek gedaan naar de mogelijkheden om de uitstoot van fijn stof verder te verlagen. Daarbij wordt niet alleen aandacht gegeven aan de normale werking - waarbij de uitstoot al behoorlijk laag is - maar ook aan de start van de installatie, waar de uitstoot hoger is dan wanneer het systeem op temperatuur is.
Aspecten die hierin meespelen zijn:
Zo wordt onderzocht of bij de opstart van de installatie de uitstoot van fijn stof verlaagd kan worden door bijvoorbeeld de pellets te vermalen voor de verbranding, of door de verhouding primaire/secundaire lucht te wijzigen.
Ook zou, indien nodig, nog een filtering van de rookgassen kunnen gebeuren. Voor de kleine installaties, die voor huishoudelijk gebruik worden ingezet, is dat echter een dure ingreep.