Ammoniak vindt toepassingen als waterstofdrager, groene brandstof en reagens. Maar zoals voor wel meer chemische stoffen geldt, wil je het niet inademen. Vooral vanaf een concentratie van zo’n 50 ppm zijn er gezondheidsrisico’s die je beter kunt voorkomen, nog afgezien van de mogelijke milieuschade. Jochem Hagenaar, Gennady Oshovsky, Jan Herselman en collega’s van de Hogeschool Rotterdam hebben daarom een colorimetrische sensor ontwikkeld waarmee je tijdig kunt zien of er ammoniak in de lucht aanwezig is.

De sensor maakte de groep op een duurzame manier: van appelafval maakten ze 5-hydroxymethylfurfural dat ze verder lieten reageren tot twee sensormoleculen die met ammoniak in de lucht reageren. Vervolgens druppel je verschillende concentraties van een van de moleculen op een reepje filtreer- of printerpapier. Wanneer de sensoren met ammoniak reageren, verandert de kleur van de opgedroogde vlekken op het papier, wat je met het blote oog kunt waarnemen.

Hagenaar en collega’s deden tests in twee concentratieranges: van 1-50 ppm om de werkomgeving te simuleren en boven de 50 ppm in het geval van ongelukken. Bij 50 ppm duurt het zo’n tien tot twintig minuten voor je een kleurverandering ziet, bij 25 ppm is dat dertig minuten en bij 1 ppm – de ondergrens van de sensor – duurt het een uur voor je wat kleurverandering begint te zien. Ga je juist (veel) hoger dan 50 ppm en kijk je dus naar een ongevalssituatie, dan heb je met vijf minuten of minder een significant kleursignaal.

Toepassingen zijn er voldoende, volgens de auteurs. Het vinden van lekkages, controle van ammoniakongelukken en het monitoren van de ammoniakconcentraties in landbouw- en industriegebieden behoren allemaal tot de opties.

Hagenaar, J.J. et al. (2023) 2023 IEEE Sensors, DOI: 10.1109/SENSORS56945.2023.10324893