Investeren in technologie loont om stikstofuitstoot van landbouw te verlagen

De onderzoekers hebben in het project eerst gekeken welke mogelijkheden er zijn om de stikstofuitstoot van de landbouw op landelijk niveau beter in balans te krijgen. Naast minder dieren houden is dan ook een reductie van de veevoerimport één van de opties. Minder importeren is mogelijk door geïmporteerde grondstoffen te vervangen door reststromen van lokaal geteelde gewassen. Deze reststromen worden nu vooral laagwaardig verwerkt, bijvoorbeeld in compost of voor de productie van biogas.

Om ammoniakverliezen op en rond het erf te verminderen, kan worden gekeken naar de stal. Er is nog veel winst te behalen door luchtwassers voor open melkveestallen te ontwikkelen en te introduceren. Een andere technologische uitdaging is te voorkomen dat ammoniak uit opgeslagen mest ontsnapt. Elk jaar komt er 71 miljoen kilo ammoniak vrij uit dierlijke mest die ook is te benutten als grondstof voor kunstmest.

Kunstmest wordt traditioneel geproduceerd door stikstof uit de lucht via een energie-intensief proces om te zetten in ammoniak. Hierdoor wordt er elk jaar 245 miljoen kilo stikstof aan de Nederlandse kringloop toegevoegd. Er wordt volop onderzoek gedaan naar elektrochemische processen om op de boerderij zelf kunstmest uit afgevangen ammoniak te kunnen produceren.

De resterende mest die naar regionale mestverwerkingsfabrieken wordt getransporteerd, wordt omgezet in kunstmestvervangers, biogas en een organische fractie. Om stikstof efficiënt uit dunne mestfractie en vergiste biomassa te kunnen halen, zijn nog technologische stappen te zetten. Wageningen University & Research doet onderzoek naar goedkope membraanfiltratiesystemen. Een uitdaging bij membraanfiltratie is het scheiden van ammoniak en kalium.

Daarnaast wordt volop onderzoek gedaan naar mogelijkheden om ammoniak energiezuinig uit organische fractie te ‘strippen. Dit gebeurt nu door ammoniak eerst te laten verdampen en in een andere vloeistof te vangen, maar dat kost veel energie. Met transmembraanchemosorptie wordt ammoniak direct via een membraan verwijderd uit de mestvloeistof. Met name voor mestvloeistoffen na scheiding lijkt dit perspectief te bieden. De techniek vraagt zeer weinig energie.

Een andere ontwikkeling waar onderzoekers aan werken is de toepassing van elektrodialyse technologie. Hierbij kan door middel van een elektrochemische cel met elektroden en membraanparen en nieuwe inzichten in het proces, selectief ammonium van kalium verwijderd worden.