Meer voedsel met minder emissies produceren – hoe lucht en elektriciteit daarbij kunnen helpen
15 Nov 2022
De wereld moet meer voedsel produceren en tegelijkertijd de emissies terugbrengen. Veehouders hebben een oplossing nodig die hun productie en ecologische voetafdruk verbetert en tegelijkertijd economisch is. Zuivelbedrijven en de voedingsmiddelenindustrie hebben nieuwe manieren nodig om de voetafdruk van hun toeleveringsketen te verkleinen om aan hun koolstofneutrale doelstellingen te voldoen.
Volgens de VN neemt de wereldbevolking tegen 2030 zelfs met 11% toe tot 8,6 miljard mensen, wat betekent dat de vraag naar “zuivelmelk” met 21% zal toenemen. Als onderdeel van de Green Deal stelde de Europese Commissie de “Van boer tot bord”-strategie op die is gericht op de verschuiving van het huidige Europese voedselmodel naar een duurzamer model. Een van de doelstellingen van de strategie is om het gebruik van pesticiden en meststoffen tegen 2030 te halveren. Om deze uitdaging het hoofd te bieden, schakelde het Noorse agri-tech bedrijf, N2 Applied, GEA in om een duurzaam alternatief voor chemische meststoffen te presenteren en tegelijkertijd de ammoniak- en methaanemissies van drijfmest te reduceren. Dit wordt allemaal lokaal op de boerderij gedaan met gebruik van uitsluitend lucht en elektriciteit.
De uitdaging van ammoniak en methaanverliezen
Vloeibare mest, beter bekend als drijfmest, kan enorm bijdragen aan de verduurzaming van de landbouw, maar hoe? Drijfmest van veebedrijven is een natuurlijke meststof die planten veel voedingsstoffen bieden, en een organische stof die de gezondheid van de grond en een betere groei bevordert. Het stikstofgehalte is voor de meeste gewassen echter relatief laag voor een optimale bemesting en tijdens de opslag en afgifte van drijfmest kan enorm veel stikstof verloren gaan. De verloren stikstof wordt omgezet in de verontreinigende stof ammoniak, waardoor ook weer meer chemische meststoffen moeten worden toegepast. In combinatie met de productie en afgifte van chemische meststoffen is mestmanagement een van de grootste bronnen van broeikasgasemissies in de landbouw.
Drijfmest van veebedrijven is een natuurlijke meststof die planten veel voedingsstoffen bieden, en een organische stof die de kracht van de grond en een betere groei bevordert.
De wereldwijde voedselproductie verbeteren door een verhoging van de opbrengst en verlaging van emissies
Om deze verliezen goed te maken, worden chemische meststoffen geproduceerd met gebruik van fossiele brandstoffen, zoals gas en kool, om de productie te bekrachtigen, en die chemische meststoffen worden vervolgens over de hele wereld gedistribueerd om landbouwers van de voedingsstoffen te voorzien die ze nodig hebben om gewassen en groenten te telen. “Het is algemeen bekend dat, naast hoge emissies afkomstig van productie en transport, tijdens en na afgifte op het land veel stikstof en lachgas (N2O) verloren gaan’, aldus Trond Lund, Head of Business Development bij N2 Applied. Het doel is om een manier te vinden om de wereldwijde voedselproductie te verbeteren door de opbrengst te vergroten en de emissies te verlagen.
Hoe we deze uitdaging het hoofd bieden met gebruik van plasmatechnologie
De nieuwe technologie maakt een lokale productie van meststoffen mogelijk door drijfmest te verwerken met gebruik van uitsluitend lucht en elektriciteit. De verwerking brengt de schadelijke emissies enorm terug en produceert een efficiënte meststof die tegelijkertijd de gewasopbrengst verhoogt. Deze oplossing maakt gebruik van de zogenaamde plasmatechnologie. Door gebruik van elektriciteit en lucht, wordt stikstof uit de lucht direct aan het drijfmest toegevoegd, waardoor het stikstofgehalte toeneemt. Bovendien voorkomt de verwerking van drijfmest het verlies van ammoniak en elimineert methaanemissies, waardoor het een gunstige oplossing is die op industriële schaal helpt voldoen aan de klimaatdoelstellingen.
De plasmatechnologie is werkelijk innovatief en werkt net als bliksem, waarbij een energie-invoer de moleculen van de lucht splitst. Door elektriciteit en lucht te gebruiken om plasmagas te produceren, wordt in een schaalbare machine bliksem nagebootst. Het plasmagas wordt vervolgens in de vloeibare meststroom opgenomen.
Het eindproduct is een met stikstof verrijkte organische meststof (NEO) met dezelfde kenmerken als normale drijfmest, maar met meer stikstof en aanmerkelijk minder emissies. Het kan worden verspreid met bestaande landbouwapparatuur, zodat landbouwers hun eigen voedselproductie kunnen verbeteren, de noodzaak voor chemische meststoffen kunnen verlagen en de landbouw meer circulair kunnen maken.
Nieuwe technologieën en verrijkte mest moeten verschillende veldtests doorstaan om de effectiviteit daarvan te bepalen. Door mest te behandelen, kunnen veebedrijven hun koolstofvoetafdruk enorm verkleinen.
Beter voor de landbouw
Deze nieuwe oplossing verschuift letterlijk de productie van stikstofmeststoffen in een op fossiele brandstoffen gebaseerde industrie naar een lokale productie op de boerderij, door uitsluitend hernieuwbare elektriciteit en lucht te gebruiken. Landbouwbedrijven kunnen nu meststoffen op de boerderij maken, en hoeven geen chemische meststoffen te kopen. Het voorziet landbouwers van een kosteneffectieve, duurzame meststof, waardoor ze minder afhankelijk zijn van de toeleveringsketen van chemische meststoffen.
Naast de onafhankelijkheid van chemische meststoffen, helpt het reduceren van ammoniak- en methaanemissies landbouwbedrijven te voldoen aan de voorschriften en om hun broeikasgasvoetafdruk verder te verbeteren. Verwerking van drijfmest met een lagere pH zonder toevoeging van chemicaliën. De verzuring van drijfmest verlaagt de ammoniakemissies in opslag en tijdens afgifte met 95%, terwijl de plasmabehandeling de methaanemissies met 99,9% verlaagt. De gecombineerde werking om de koolstofvoetafdruk van het landbouwbedrijf met 30% te verlagen, verhoogt de gewasopbrengst met 40% en halveert de verontreiniging van de lucht.
Een ander bijkomend voordeel is dat de sterke geur van de drijfmest en de geuroverlast voor de omwonende bevolking enorm afnemen.
Biogasdigestaat behandelen
Naast de behandeling van drijfmest door landbouwbedrijven is de technologie ook geschikt voor de behandeling van biogasdigestaat. Dit is vergelijkbaar met de behandeling van drijfmest, omdat het ook tot een hoger stikstofgehalte van het biogasdigestaat en lagere ammoniak- en methaanemissies leidt. Een belangrijk gegeven, aangezien digestaten over het algemeen een hoger ammoniak-N-gehalte en een hogere pH hebben, en vaak hoge ammoniak- en methaanemissies in opslag en tijdens afgifte kennen. Plasmabehandeling kan ook van toegevoegde waarde zijn voor anaerobe gistingsinstallaties.
"De nieuwe technologie is een cruciale stap in de ondersteuning van duurzame landbouwpraktijken en onze benadering van de landbouw van de volgende generatie om de wereld beter te voeden", aldus Adel Sharifi, Head of Channel and Business Development bij GEA, Farm Technologies Division.
Als u onze next-gen landbouwoplossingen voor melken, voederen en mest met eigen ogen wilt zien, bezoek ons dan op EuroTier Hannover, in hal 13, stand C26.
