Klimaatverandering is een van de grootste uitdagingen van onze tijd. Nederland streeft ernaar om tegen 2030 de nationale broeikasgasemissies met 49 procent te verminderen ten opzichte van 1990, zoals vastgelegd in het Klimaatakkoord. Wageningen Livestock Research onderzocht de mogelijkheden van mest koelen om de methaanemissie te verminderen.
De veehouderij speelt een belangrijke rol in het verminderen van methaanemissie, aangezien deze sector een groot deel van de emissies van methaan veroorzaakt. Hoewel de methaanuitstoot tussen 1990 en 2005 met 23,2 procent daalde, nam deze later weer toe door een stijging in productiviteit.
Recentelijk is de uitstoot weer afgenomen door een vermindering van het aantal melkkoeien en varkens. Rundvee blijft verantwoordelijk voor ongeveer tachtig procent van de methaanemissies uit de veehouderij, vooral uit de pens, en voor een kleiner deel uit de mest.
Mest koelen
Om de methaanuitstoot te verminderen zijn er in Nederland verschillende innovaties in de veehouderijsector onderzocht en getest. Een daarvan is het koelen van mest. In een onderzoek, uitgevoerd door Wageningen Livestock Research in samenwerking met Geothermica en L’orèl Consultancy, is gekeken hoe de methaanemissies uit mest zijn te verkleinen door de temperatuur van opgeslagen mest te verlagen. Het koelen van mest is op twee manieren uitgevoerd, in de mestkelders zelf en in een buiten-unit.
Het koelen van mest in mestkelders bleek in eerdere experimenten met afgezonken buizen al potentie te hebben. Bij een melkveebedrijf Zandhoeve Holsteins is een nieuw mestkoelingssysteem met drijvende koelleidingen in de mest geïnstalleerd, waarbij de temperatuur van de opgeslagen mest gedurende een jaar met gemiddeld 3,8 graden Celsius is verlaagd.
Duidelijk minder methaanemissie
Er is een reeks emissiemetingen uitgevoerd in een case-/control-opzet. Tijdens de meetperiode werd een methaanemissiereductie waargenomen van gemiddeld 69 procent.
Hoewel dit op zich heel betekenisvol is, waren er ook uitdagingen. Zo werd geen afname maar eerder een lichte toename van de ammoniakemissie waargenomen (negen procent) en was er sprake van een elektriciteitsgebruik van rond 27 MWh, wat aantoont dat de uitvoering van mestkoeling complex is.
Externe mestkoeling
Op basis van deze geleerde lessen met eerdere systemen (1.0 en 2.0) in de mestkelder ontwikkelde het onderzoeksteam ook een nieuw prototype om mest extern te koelen. Dit systeem pompt mest uit de mestkelder naar een mestcontainer waar het wordt gekoeld. Vervolgens is dit teruggebracht in de kelder.
Dit ontwerp had als voordeel dat het minder ingrijpend is voor bestaande stallen en het onderhoud makkelijker is, omdat er geen onderdelen in de mestkelder liggen. In dit onderzoek zijn nog geen emissiemetingen uitgevoerd, aangezien de doelstelling was om te kijken of extern koelen van mest werkt.
Het systeem bracht de gemiddelde temperatuur van de mest in de mestcontainer onder vier graden Celsius. Maar na terugpompen werd vervolgens niet voldoende menging van de mest in de kelder gerealiseerd. Hierdoor koelde het systeem slechts een klein gedeelte van het mestvolume in de kelder effectief.
Dit wijst op de noodzaak van verdere optimalisatie van het systeem. Denk hierbij aan het extra mixen van de mest in de mestkelder om een homogene temperatuur te bereiken.
Na afloop van dit onderzoek is op het melkveebedrijf Zandhoeve Holstein een verbeterd extern mestkoelingssysteem geïnstalleerd, getest en bemeten. Op basis van de voorlopige resultaten is een methaanemissiereductie uit de mest bereikt tussen zeventig en 96 procent. Deze resultaten worden binnenkort gepubliceerd.
Is mest koelen toepasbaar in de praktijk?
De resultaten van dit onderzoek tonen aan dat mestkoeling een effectieve techniek kan zijn om de methaanemissie uit mest te verminderen. De experimenten lieten zien dat het mogelijk is om de methaanuitstoot betekenisvol te reduceren. De uitdaging zit in het praktisch en economisch haalbaar maken van deze technieken voor grootschalige toepassing.
Daarnaast moet bij de implementatie van mestkoeling ook rekening worden gehouden met andere emissies. Voorbeelden hiervan zijn ammoniak en de energiebehoefte van de systemen.
Kosten moeten gedekt zijn
De onderzoekers geven aan dat het nodig is dat er baten komen om de investerings- en energiekosten te kunnen dekken. Anders kan mest koelen praktisch niet succesvol worden. Die kunnen enerzijds komen uit private of publieke vergoedingen voor vermeden emissies. Ook is een economische benutting van de uit de mest gewonnen warmte mogelijk.
De verwachting is dat in de praktijk de techniek meestal gecombineerd gaat worden met aanvullende technieken. Denk hierbij aan technieken om de emissie van ammoniak te beperken. Wanneer deze uitdagingen overwonnen worden, kan mestkoeling een waardevolle bijdrage leveren aan de verduurzaming van de Nederlandse veehouderij en het behalen van de nationale klimaatdoelen.
Bron: Groen Kennisnet
