Mineralen uit reststromen

CO2-reductie, circulaire economie én grondstof-efficiëntie

De toepassing van kunstmest is één van de belangrijkste factoren die de CO2 product footprint van agro-food bedrijven bepaalt. Voor aardappelteelt is dit in 2015 onderzocht door WUR-PPO en bleek 70% van de CO2 uitstoot van aardappelteelt en -bewaring veroorzaakt door bemesting: 54% door kunstmest en 16% door organische mest (ref LambWeston) In haar ambitie om de CO2-emissie drastisch te reduceren (-49% in 2030 en -95% in 2050) is het reduceren van het kunstmest gebruik dan ook een belangrijk thema. Een groot deel van de in kunstmest aanwezige mineralen kan worden vervangen door de mineralen die aanwezig zijn in de organische reststromen van de agro-foodindustrie.

Een andere belangrijke factor in de CO2 footprint van de agro-food bedrijven is de noodzakelijke verbranding of industriële vergisting van hun organische reststromen. Wanneer deze reststromen niet als meststof op lokale landbouwgronden kunnen worden gebracht is verbranding of industriële vergisting de enige oplossing binnen de wettelijke kaders. Hiermee zijn zeer hoge kosten gemoeid voor de producenten. Een veel groter probleem is echter de hiermee gepaard gaande onnodige vernietiging van waardevolle micronutriënten en onnodige CO2 emissies in de totale waardeketen.

Een belangrijke oorzaak achter het gebrek aan evenwichtsbemesting en circulariteit zijn maximum normen voor de maximale concentratie aan zware metalen die toegediend mogen worden. Deze normen zijn niet gericht op productiesystemen (waar meer en specifieke bemesting nodig is) en zijn bovendien voor alle percelen hetzelfde. Zo zal de concentratie van deze metalen toenemen op percelen waar met de oogst minder wordt onttrokken dan maximaal mag worden bemest. En zullen gehaltes van deze micronutriënten afnemen op die percelen waar met de oogst van gewassen meer wordt onttrokken dan wordt bemest. Zo raakt de bodem van alle percelen in onbalans.

Dit is in de praktijk vooral zichtbaar in het feit dat veel organische reststromen vanuit de agro-food industrie die direct of indirect afkomstig zijn van gewassen van het Nederlandse land (en dus de juiste sporenelementen bevatten) niet weer terug mogen naar hetzelfde land als bodemverbeteraar. Circulariteit en evenwichtsbemesting met Nederlandse organische reststromen (mits zeker gesteld is dat deze geen contaminatie vanuit andere bronnen bevatten) is cruciaal voor het op peil kunnen houden van het niveau aan nutriënten en bodemkwaliteit.

Het kunnen inzetten van organische reststromen - die zijn voortgebracht zijn uit gewassen van Nederlandse bodem - als lokale meststof zou hiermee dan ook een vierdubbele besparing opleveren:

  • Behoud waardevolle mineralen en (micro)nutriënten in lokale landbouwgronden - circulariteit
  • Voorkomen CO2 emissie bij verbranding / industriële vergisting van organische reststromen
  • Voorkomen CO2 emissie door productie en transport van kunstmestproductie
  • Vastleggen koolstof (in hoge mate aanwezig in deze reststromen) in de bodem

De Nederlandse landbouw moet (terug) naar een systeem waarbij de mineralenbalans (zowel macro als micro-elementen) in de bodem per perceel in het oog gehouden wordt. Hierop moet de evenwichtsbemesting worden aangepast: aanvullen wat er wordt weggehaald, dus inclusief een deregulatie op maat voor alle organische nevenstromen die direct of indirect zijn voortgebracht uit gewassen van Nederlandse bodem.

Op deze wijze wordt gewerkt richting zowel de doelstellingen in het Klimaatakkoord (49% CO2 emissie reductie in 2030) als aan de doelstellingen in het Grondstoffenakkoord (50% minder fossiele en minerale grondstoffen in 2030).
Gezonde circulaire en regeneratieve businessmodellen met aandacht voor klimaat, bodem én biodiversiteit.

 

Nutrientplatform

Het Dutch Biorefinery Cluster is tevens lid van het Nutrient Platform, om hiermee de aandacht voor nutriëntrecycling te verhogen, en de wettelijke beperkingen op gebruik van organische reststromen weg te halen.

Het Nutrient Platform, opgericht in januari 2011, is een cross-sectoraal netwerk van Nederlandse organisaties die zich zorgen maken over de wereldwijde impact van de fosfaatproblematiek en de manier waarop er met nutriënten in het algemeen wordt omgegaan. Samen met de Nederlandse overheid neemt het Nutrient Platform de verantwoordelijkheid op zich organisaties door de gehele waardeketen te ondersteunen bij het sluiten van de fosfaatkringloop. Het platform gebruikt een “learning by doing” benadering. Het bouwt voort op de speciale positie die Nederland heeft, met haar nutriëntenoverschot, in een wereld van (toekomstige) schaarste. Door een groter besef van de noodzaak van een efficiënter gebruik en hergebruik van nutriënten, ontstaan er kansen om in Nederland ontwikkelde kennis en oplossingen breder en internationaal toe te passen.

 

Voor het succes van de Biobased Economie is van groot belang om mineralen terug te winnen uit industriële reststromen voor hergebruik in de landbouw. Of de business case of economisch haalbaar is, is sterk afhankelijk van de omvang van de reststroom, het gehalte aan te winnen mineraal, de opbrengstprijs van het mineraal en de operationele kosten van het proces. Dit is één van de conclusies uit het BioNPK onderzoek dat DBC partners gezamenlijk hebben uitgevoerd.

 

Kansen voor de toekomst

Bij de winning van mineralen uit waterige reststromen is nu vooral sprake van het toepassen van bekende technologieën voor de noodzakelijke fysische en chemische bewerkingen. Voorbeelden zijn luchtstrippen (van NH3), kristallisatie (van struviet) of indampen (van mineralenoplossingen). In het BioNPK-programma is vooral aandacht besteed aan deze (bewezen) technieken omdat die op relatief korte termijn kunnen worden geïmplementeerd in bestaande processen.

Toekomstig onderzoek moet ook gericht worden op mogelijk interessante werkwijzen die nu nog niet, maar in de toekomst mogelijk wel, rendabel kunnen worden toegepast.

Voorbeelden hiervan zijn:

  • Fixeren van N en/of P uit waterige stromen in biomassa (bijv. het eiwitrijke lemna/ eendenkroos, wat vervolgens als veevoer kan worden gebruikt).
  • Eutectische vriesconcentratie als alternatief voor het traditionele indampen/ concentreren.
  • Op biologische wijze mobiliseren van gebonden P tot ortho-fosfaat uit grond en biomassa.
  • Kleinschalige productie van ammoniak met brandstofcellen op basis van duurzaam opgewekte elektriciteit (Greenfertilizer project).

BioNPK Eindrapport

 

 

 

Mineralen voor de Akkerbouwsector

Mineralengebruik is een centraal thema binnen een efficiënte akkerbouwsector. Een renderende teelt/bedrijfsvoering in de akkerbouw vereist optimaal en efficiënt mineralengebruik. Belangrijke thema's binnen het mineralenmanagement zijn de o.a. verbetering van de mineralenprestaties (hogere benutting en minder verliezen) en bodemvruchtbaarheid (korte en lange termijn) de basis vormt van de gewasproductie.

Een ander steeds terugkerend thema is het zoveel mogelijk sluiten van mineralenkringlopen. Het masterplan Mineralenmanagement noemt de belangrijkste kringlopen die aan de orde komen: voor stikstof en fosfaat, voor dierlijke mest en voor overig organisch materiaal (organische stof). De stikstofkringloop wordt in belangrijke mate bepaald door die van dierlijke mest en overige organische materialen. Dierlijke mest is een nuttige grondstof voor de teelt van akkerbouwgewassen. Het levert organische stof, N, P, K en een reeks van andere mineralen en spoorelementen.

Uitdagingen t.a.v. mineralen uit mest of overige organische reststromen zijn:

-             niet alle mineralen komen op een voorspelbaar moment ter beschikking

-             de vorm waarin de mineralen beschikbaar komen (e.g. zuiver / mengsels)

-             de prijs van de teruggewonnen mineralen t.o.v. de traditionele kunstmest.

-             wet- en regelgeving

Meer informatie over het Masterplan Mineralenmanagement is te vinden op Kennisakker.

 

Welke mineralen passen bij de akkerbouw?

In november 2011 heeft het Productschap Akkerbouw i.s.m. NMI een rapport uitgebracht met informatie over de soorten kunstmest die wordt toegepast in de Akkerbouw, de factoren die van belang zijn voor acceptatie van nieuwe meststoffen, en een overzicht van welke meststoffen bij de akkerbouw passen. Het rapport kunt u hier downloaden.

 

Wees terughoudend met Biochar

Biochar komt regelmatig naar boven als een potentieel zeer interessant materiaal voor verbetering van de bodem met tegelijkertijd opslag van CO2. Er zouden aanwijzingen dat Biochar kan leiden tot verhoogde gewasopbrengsten terwijl bij productie van Biochar bio-energie vrijkomt. Een groot onderzoeksprogramma gecoördineerd vanuit de Nederlandse Akkerbouwsector heeft echter aangetoond dat Biochar geen of te verwaarlozen effecten heeft op opbrengst, gewas kwaliteit en bodemkwaliteit. Biochar heeft het risico vervuild te zijn met zware metalen en/of organische micro verontreinigingen zoals PAK's en PCB's. De akkerbouwsector geeft dan ook het algemene advies aan de boeren zeer terughoudend te zijn met Biochar toepassingen omdat er geen extra (economische) waarde is, het kan vervuild zijn met micro verontreinigingen en het kan nooit meer verwijderd worden uit de bodem wanneer het is eenmaal toegepast. Meer informatie kunt u vinden op Kennisakker.

 

Reageer op dit document

Naam*
E-mailadres*
Organisatie
Schrijf uw bericht...*
* verplichte velden