Droogijs: optie voor opslag van coronavaccin

26 november 2020

Droogijs staat volop in de belangstelling, nu duidelijk wordt dat sommige coronavaccins bij -70 °C getransporteerd en bewaard moeten worden. Droogijs is een techniek om zonder koelmachine lange tijd een lage temperatuur te handhaven. In tien vragen gaan we in op de ins en outs.

Tekst: Richard Mooi

Wat is droogijs?
Droogijs bestaat uit koolzuurgas en oogt als een soort ijsblokjes, meestal in de vorm van langwerpige staafjes. Het ziet er weliswaar uit als ijs, maar dat is het niet, want het smelt niet maar vervluchtigt. In vaktermen: het sublimeert. Daarbij gaat een stof over van vaste stof naar gas. Bij het smelten van droogijs ontstaat geen vloeibare fase. Een staafje droogijs heeft altijd een vaste temperatuur van -79,8 °C.

Hoe kom je aan koolzuurgas?
Droogijs is eigenlijk bevroren koolzuurgas, oftewel CO₂. CO₂ wordt meestal gewonnen als afvalproduct bij het maken van ammoniak. Door koolzuurgas onder druk op te slaan wordt het vloeibaar. Het wordt verkocht in gasflessen, vaak door leveranciers die ook in koudemiddelen handelen. Sommige gasleveranciers verkopen ook droogijs.

Hoe ontstaat droogijs?
Bij het ontsnappen van koolzuur uit zo’n gasfles vormt zich een sneeuwachtige poeder met een temperatuur van bijna -80 °C. Door het verdampen van vloeibare koolstof daalt de temperatuur en ontstaan bevroren vlokken kooldioxide. Door deze sneeuw onder druk samen te persen in een mal ontstaat een ijsmassa met een hoge dichtheid. Zo’n speciale machine perst die ijsmassa eruit, in de vorm van een staaf die bij het naar buiten komen afbreekt tot kleine pelletachtige ijsstukjes.

Kun je het zelf maken?
Jazeker. Heel eenvoudig eigenlijk, met behulp van een brandblusser gevuld met CO₂. Door de brandblusser leeg te spuiten in een kussensloop ontstaat sneeuw die samenklontert op de bodem van de sloop. Er zijn ook voor thuisgebruik machines om die sneeuw samen te persen tot droogijsblokjes.

Smelt een stuk droogijs niet?
Nee, zoals gezegd smelt het niet. Het is één van de weinige stoffen die bij atmosferische druk direct overgaat van vast (ijs) naar gas. Dit heet sublimeren. Anders dan bij ijsblokjes ontstaat er geen vloeistoffase.

Droogijs smelt niet, maar sublimeert.

Waar wordt het voor gebruikt?
De toepassingen zijn zeer divers. Er zijn tientallen toepassingen waarbij droogijs wordt gebruikt. We noemen er een paar: special effects in rookmachines of bij het koken, vanwege het rookeffect dat ontstaat door droogijs onder te dompelen in water. Meer praktischer is het gebruik van droogijs bij het koelen van producten tijdens evenementen en transport. Ook wordt droogijs gebruikt bij het loshalen van beeldschermen of het verwijderen van kauwgum. En bijvoorbeeld in de motortechniek, om een as te laten krimpen waardoor een nieuwe pakking er gemakkelijker omheen schuift.

Is het een vervanger van traditionele koeltechniek?
Ja, vooral op plaatsen waar geen elektriciteit voorhanden is. Of bij het transporteren van een product dat gekoeld moet worden. Doordat er geen smeltwater ontstaat, blijft het voedsel of drankje (of vaccin) onaangetast en ontstaat er ook in de verpakking geen waterige substantie.

Hoelang blijft droogijs werken?
Een staafje in een ruimte is binnen 20 tot 30 seconden weg, maar in een geïsoleerde behuizing met voldoende droogijs blijft de temperatuur wel meerdere dagen tot een week gehandhaafd. Hoe meer droogijs in zo’n box, des te langer de zeer lage temperatuur blijft bestaan.

Waar koop je het?
Droogijs is op veel plaatsen te koop, ook omdat er zoveel vraag naar is, zowel vanuit de horeca (bewaren) als  amusementssector (rookmachine). Voor particulieren zijn er webshops die 10 of 25 kg droogijs opsturen in een piepschuimbehuizing.

Kan het van pas komen bij het coronavaccin?
Twee van de drie nu bekende coronavaccins moeten bij lage temperatuur (-70 °C) worden bewaard. Dat maakt droogijs geschikt voor het koelen van deze vaccins. Er zijn al dozen ontwikkeld voor transport en tijdelijke opslag waarbij droogijs het vaccin koelt. Droogijs kan ook een goede optie zijn voor plaatsen waar geen elektriciteit is, zoals in ontwikkelingslanden.