Je leest:

Stikstof uit de stal strippen

Stikstof uit de stal strippen

De technische middelen om uitstoot te verminderen zijn er

Auteur: | 21 januari 2020

Ondanks een spectaculaire daling van de uitstoot van ammoniak uit de landbouw in de afgelopen dertig jaar moet die verder omlaag. Van het koetoilet tot stikstofstrippers, de technische middelen om dat te doen lijken voorhanden. Welke oplossingen zijn volgens een wetenschapper en een boer levensvatbaar in de praktijk?

Het was een crisis die niet veel mensen zagen aankomen. Sinds de Raad van State afgelopen mei een streep zette door de manier waarop ondernemingen hun stikstofuitstoot in de toekomst kunnen compenseren (het zogenoemde Programma Aanpak Stikstof) is het land in rep en roer. Het Malieveld in Den Haag liep vol met boze bouwers en boeren die door de uitspraak worden beperkt in hun activiteiten.

Stikstof is in dit geval een verzamelnaam voor ammoniak en stikstofoxiden die vrijkomen in het verkeer, in de industrie en vooral in de landbouw. Een hoge uitstoot is schadelijk voor natuurgebieden wanneer een deel van die stikstof vervolgens weer neerslaat. Het vermindert het aantal soorten in de natuur doordat het de groei stimuleert van bepaalde planten, je ziet dan bijvoorbeeld velden die volstaan met brandnetels of bossen waar alleen nog maar braamstruiken groeien. Dit heeft weer grote gevolgen voor de dieren die er leven.

Boeren onderweg naar Den Haag om te protesteren op 1 oktober 2019.

Al tientallen jaren gaat de uitstoot van voornamelijk ammoniak door de landbouw met succes omlaag door technische ingrepen. Sinds 1990 is de uitstoot met ruim zestig procent gedaald. Ingenieurs staan te trappelen om de uitstoot verder om laag te brengen met hun uitvingen. NEMO Kennislink onderzoekt welke oplossingen er op papier bestaan én levensvatbaar zijn in de praktijk en legt ze voor aan een wetenschapper van de universiteit van Wageningen en een melkveehouder uit Groningen.

Veel (schadelijk) ammoniakgas ontstaat als koepoep en -plas bij elkaar komt. Het enzym urease uit de poep zet het ureum uit de urine om in ammoniak.

Van koetoiletten tot stikstofstrippers

Een van de opvallendste oplossingen voor het terugdringen van de stikstofuitstoot uit stallen komt van ondernemer Henk Hanskamp. Hij bedacht CowToilet. Aangezien ammoniakuitstoot vooral ontstaat op het moment dat poep en urine van koeien bij elkaar komt is het zaak om die twee te scheiden. Hanskamp denkt dat dit lukt door de koe op bepaalde plekken in de stal te laten urineren.

Kun je een koe zindelijk maken? Nee, maar dat is ook niet nodig. De vinding laat de koe urineren door op een zenuw net boven de uier te ‘tikken’. Volgens de uitvinder is het dierwelzijn daarbij niet in het geding. De koe zou er uiteindelijk zelf voor kiezen om op die gezette plekken en tijden te urineren. Melkveehouder in Noord-Groningen Wilfred Hartjes zegt dat er inderdaad zo’n plasreflex van de koe bestaat, maar vraagt zich meteen af of het toilet álle urine opvangt. Wanneer een deel alsnog via de stal in de mestopslag komt, dan heb je nog steeds ammoniakproductie, zo redeneert hij. Nico Ogink, onderzoeker Vee en omgeving van onderzoeksinstituut Wageningen Livestock Research, denkt dat het systeem een reductie van de uitstoot kan leveren maar pleit voor meer onderzoek naar onder andere het dierwelzijn.

Een andere aanpak is die van de luchtwassers. Ammoniak die uit de mest in de lucht komt is daaruit te ‘wassen’, waarna het grootste deel van de schadelijke stoffen uit de lucht is. Er zijn chemische en biologische luchtwassers. De chemische variant perst de lucht door een poreuze structuur waar water met zwavelzuur stroomt. Het ammoniak uit de lucht komt daarbij in de vloeistof terecht en is af te voeren. Biologische wassers doen hetzelfde met behulp van bacteriën.

Tot in de jaren negentig werd er veel bovengronds bemest door de mest op het land te spuiten. Daarbij ontstaat er veel ammoniakuitstoot. Directe injectie van de mest in de grond beperkt dat.

In de varkenshouderij zijn luchtwassers al jaren gemeengoed. Waarom zetten we die niet in de melkveehouderij waar op papier nog veel winst te behalen is? Een probleem is dat koestallen vrijwel altijd open zijn en in contact staan met de buitenlucht. Dat is fijn vanwege transparantie van de boer en de weidegang van de koeien, maar een luchtwasser is in die situatie nauwelijks effectief. Daarvoor is een gecontroleerde luchtstroom nodig. Bovendien laat onderzoeker Ogink weten dat de luchtkwaliteit in gesloten varkensstallen te wensen overlaat. “De marges zijn klein in de industrie en de capaciteit van luchtwassers wordt doorgaans krap bemeten”, zegt hij.

Toegepaste tactieken

In de melkveehouderij is het aanpassen van de stalvloer een al vaak toegepaste tactiek om uitstoot van schadelijk gassen tegen te gaan. Veel klassieke melkveestallen – zoals die van melkveehouder Hartjes – hebben een rooster waardoor zowel de urine als de poep direct in de mestopslag vallen. Daar ontstaat vervolgens ammoniak. Modernere stalvloeren zijn ‘dicht’ voor de poep, maar zorgen wél voor snelle afvoer van urine door smalle gleuven in de vloer. Een beweegbare schuif veegt de poep in een apart reservoir. Deze nagenoeg afgesloten mestopslag beperkt de uitstoot. Ogink schat in dat zo’n tien tot vijftien procent van de ruim vijftienduizend melkveehouders in Nederland dit soort systemen heeft.

Een beperking van de vrije ruimte in de opslag vermindert bovendien het uitgassen van de mest. De ammoniak in de mest vindt namelijk een evenwicht met de lucht daarboven. In een kleine ruimte is de concentratie ammoniak weliswaar hoger, maar dat voorkomt dat er meer ammoniak uit de mest komt. Dit uitgassen is ook afhankelijk van de zuurgraad van de mest: wanneer je aan de mest bijvoorbeeld zwavelzuur toevoegt blijft er meer ammoniak in de mest zitten.

Hartjes is huiverig voor een investering in een dichte vloer vanwege het explosiegevaar dat dit met zich mee zou brengen. De opslagen mest produceert methaan dat bij een hoge concentratie kan exploderen. Dat gebeurde het afgelopen jaar waarschijnlijk in een stal in het Twentse Markelo waarbij de vloer werd weggeslagen en dertien koeien verdronken in de mestopslag. Maar ook financiële redenen houden hem tegen. “Er zijn wel subsidies, maar het grote probleem is dat er voor mij weinig terugkomt na zo’n investering. Ik krijg nog steeds dezelfde prijs voor de melk. In theorie levert het mij wel betere mest op met meer stikstof (voedingstof voor de bodem – red.) en zo een een betere gewasopbrengst, maar ik heb daarvoor op dit moment geen garantie”, zegt hij.

Een stalvloer waarbij de urine snel wegloopt en een mestschuif de poep in een apart reservoir schuift.

Mest verwerken

Stikstofuitstoot verminderen kan misschien ook door het verwerken van de mest tot kunstmest, waarmee je het land gecontroleerd bemest. Dat kan bijvoorbeeld met de zogenoemde stikstofstripper die uit de koker van een ingenieursbureau uit Deventer komt. De opgeslagen mest wordt eerst gefermenteerd waarna een gaswasser de stikstof uit het gas haalt. “Een mooie oplossing als je de stoffen in je mest wil benutten”, zegt Ogink. “Voor de beperking van de uitstoot van bijvoorbeeld ammoniak uit de stal maakt het volgens mij niet zoveel uit. Zo’n stripper werkt alleen binnen een gesloten systeem waarin je de uitstoot van ammoniak al redelijk onder controle hebt.”

Boer Hartjes is uitgesproken positief over mestraffinage om de redenen die Ogink ook noemt. “Het is krom dat je als boer je dierlijke mest met daarin de voedingsstoffen voor de bodem tegen betaling moet afvoeren om vervolgens bij de industrie aan te kloppen voor kunstmest”, zegt hij. “Het zelf maken van kunstmest was jarenlang verboden in de Europese Unie. Daar lijkt nu verandering in te komen.”

Uitgelicht door de redactie

Filosofie
Covid-19 gaat over méér dan voldoende IC’s

Geneeskunde
‘Zorg voor een vast ritme als je thuis bent’

Biologie
Vijf vragen over kinderen en het coronavirus

Ook veevoer kan de ammoniakuitstoot uit mest reduceren. Het bedrijf DSM claimt een afname van tien procent wanneer door een enzym toe te voegen aan het voer van koeien. Dit is een oplossing waar melkveehouder Wilfred Hartjes op zijn zachts gezegd huiverig voor is. “Voor ons staat dierwelzijn voorop en ik wil honderd procent zeker weten dat ander voer geen negatief effect heeft op de gezondheid van mijn koeien”, zegt hij.

Ook het Landbouw Collectief (met een aantal grote landbouworganisaties) zetten oplossingen op een rij in hun recente rapport Uit de gecreëerde stikstofimpasse. Het mengen van mest door er bijvoorbeeld lucht doorheen te laten gaan, is er een van. Dat zou de productie van ammoniak sterk reduceren. Boer Hartjes heeft in het verleden al geïnformeerd naar zo’n systeem. “Dat zie ik best zitten, maar het vergt een investering van pakweg dertigduizend euro”, zegt hij. “De vraag is wederom hoe ik dat terugverdien.”

De uitstoot van ammoniak in Nederland is sinds 1990 met ruim zestig procent gedaald.

De weg naar de stal

En daar noemt boer Hartjes een heikel punt: geld. Om uitvindingen toe te passen is daar veel van nodig. De vraag stellen wat de kansen zijn dat de genoemde oplossingen hun weg naar de stallen in Nederland vinden is afhankelijk van investeringen en subsidies.

Boerenorganisaties pleiten daarom voor een overheidsfonds van 2,9 miljard euro voor de komende vijf jaar voor het invoeren van maatregelen en doorontwikkelen van benodigde systemen. Melkveehouder Hartjes zegt dat er bij veel boeren weinig financiële rek zit. “Dit is het huidige spanningsveld. Mensen bedenken allerlei oplossingen, maar dat kost geld. Ik moet opletten als boer, als ik financieel een verkeerde keuze maak ben ik failliet.” Deze voorzichtigheid speelt bij veel boeren een rol en smoort momenteel volgens Hartjes innovatie in de landbouw.

Volgens Ogink ligt de oplossing in gecombineerde maatregelen. De politiek moet afwegen of het daarbij voor de boeren controversiële oplossingen zoals de krimp van de veestapel inzet. “Een klein deel van de vermindering in de jaren negentig kwam van krimp van de veestapel, maar dat had vooral economische redenen”, zegt hij. “Nu zou het gaan om afdwingen en dat kost je als overheid ook veel geld. Feit is dat we in Nederland met een grote veestapel zitten en dat we in het gehele land een hoge stikstofbelasting hebben. We willen een goeie leefomgeving, maar ook veel industrie en landbouw en dat gaat nu eenmaal moeilijk samen.”

Stalvloeren en voeding aanpassen

Het rapport ‘Uit de gecreëerde stikstofimpasse’ van het Landbouwcollectief noemt meerdere oplossingen en een tijdspad. De landbouworganisaties willen op korte termijn (binnen twee jaar) het gebruik van minder eiwitrijk voer stimuleren, koeien vaker in de wei laten staan (voor een betere scheiding van urine) en mest laten aanlengen met water wat de uitstoot ook verlaagt. Dat laatste is een relatief eenvoudige en goedkope oplossing die in ieder geval melkveehouder Hartjes wel ziet zitten.

Verder in de toekomst, tot ongeveer vijf jaar, moeten aanpassingen in stalvloeren een grote slag slaan. Dat levert reducties van twintig tot maximaal veertig procent op. Ook het eerder genoemde mengen van mest levert nog eens een reductie van dertig procent. Ogink laat overigens weten dat (vervolg)onderzoek naar deze methode niet zulke goede resultaten leverde. Elke bespaarde kiloton ammoniakuitstoot (ruwweg een procent van de totale jaarlijkse uitstoot van Nederland) zou met deze twee methodes respectievelijk vijftien en twintig miljoen euro kosten.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 21 januari 2020

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.