Kunnen we binnenkort de correcte stikstofuitstoot van een veestal meten?
Op dit moment wordt de stikstofemissie die in de vorm van ammoniak uit een stal met kippen, melkvee, vleesrunderen of varkens vervliegt, bepaald met een voorspellingsmodel op basis van een vaste emissiefactor per diersoort en staltype. Individuele inspanningen van een landbouwer om de uitstoot te verminderen worden dus nog niet erkend, aangezien het om een gemiddelde schatting gaat.
Continu meten
Een oplossing zou zijn om de uitstoot continu te meten op stalniveau, maar dat is momenteel nog onbetaalbaar en ondoenbaar. Het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO) probeert daar verandering in te brengen. “We werken aan een ammoniakmonitoringsproject in opdracht van het departement Omgeving”, legt Eva Brusselman, senior onderzoeker bij ILVO, uit.
“Binnen dat project testen we sensoren die de werkelijke emissies 24 uur op 24 en 7 dagen op 7 zouden kunnen meten in stallen. Die sensoren moeten geschikt, betrouwbaar, betaalbaar en robuust zijn. Het project is opgestart in 2021 en voorlopig hebben we de eerste van 4 fases afgerond. Dat was de marktstudie van de bestaande sensoren, en dat was alvast een succes.
We deden een brede oproep bij verschillende sensorbedrijven, waarna 19 bedrijven uit verschillende Europese landen interesse toonden. Zij ontwikkelden al sensoren, maar die zijn vooral actief in industriële omgevingen, en niet in de landbouwsector. Uit die groep selecteerden wij 10 sensoren van 8 bedrijven. De sensoren komen van over heel Europa.
Testen in labo
“Ondertussen hebben we met die bedrijven veel gesprekken gevoerd, we hebben enquêtes opgesteld en we zijn nagegaan wat mogelijk is binnen onze samenwerking. Nu fase 2 gestart is, zijn we ons labo aan het inrichten om de sensoren te onderwerpen aan tal van testen. We gaan na of ze continu de juiste ammoniakgehaltes kunnen meten in geprepareerde luchtammoniakmengsels waarvan de concentraties over de tijd variëren. Hoe nauwkeurig zijn ze? Hoe lang duurt het vooraleer ze een stabiel signaal geven? Kunnen ze andere gassen onderscheiden van ammoniak?
De sensoren die die testen doorstaan, zullen we later in fase 3 gedurende een korte periode testen in varkens-, kippen- en melkveestallen. De sensoren die daar correcte metingen blijven geven, gaan naar fase 4 voor een langere testperiode in de stal.
We hebben nu 3 soorten meetprincipes die we zullen testen, allemaal heel verschillend van kostprijs en verwachte levensduur. We hopen eind 2024 een antwoord te kunnen geven op de vraag of het mogelijk en realistisch is om in een individuele stal continu de werkelijke ammoniakemissies te kennen”, aldus Eva Brusselman.
Ammoniakvorming doen dalen
“Het is belangrijk om de stalemissies correct te kunnen meten, maar natuurlijk is het ook zeker zo belangrijk om er alles aan te doen om de vorming van ammoniak te doen dalen”, gaat Karen Goossens, senior onderzoeker rundveehouderij bij ILVO, verder.
“Alles begint bij de voeding van het dier. Wij kijken bij het ILVO vooral naar de mogelijkheden om via precisievoeding, minder eiwit in het voeder of voederadditieven de ammoniakemissie bij de bron – dus bij het dier – te verminderen. Eigen onderzoek en bestaande literatuur wezen al uit dat er een sterke relatie is tussen het eiwitgehalte in het voeder en de stikstofconcentraties (vooral ureum) in de urine. Die ureumconcentraties zorgen voor de emissies uit de stal. Als we die via voeding kunnen verlagen, zal de ammoniakemissie van de stal ook verlagen.”
Mogelijke oplossingen
“Wanneer urine en vaste mest samenkomen, wordt er ammoniak gevormd. In de vaste mest zit het microbieel enzyme urease, dat zorgt voor de omzetting van ureum tot ammoniak, en vervolgens voor de vervluchtiging van ammonium uit de stal. Je kan dan proberen om het ureumgehalte te verlagen via de voeding, of voorkomen dat urine en vaste mest een reactie vormen door ze van elkaar te scheiden. Daar zijn al enkele (vloer)systemen voor op de markt.
Je kan ook additieven die ammonium capteren toevoegen aan de mest. Dat kunnen bijvoorbeeld kleimineralen of zeolieten zijn. Daar lopen momenteel in vitrostudies (in mestcontainers) rond. Er zijn al verschillende producten op de markt die ammonium zouden capteren, maar er is nog niet voldoende onderbouwd onderzoek om de claims van die producenten te valideren.
Nu zijn we in vitroscreening aan het doen om te bekijken wat het potentieel is van de verschillende producten, om hopelijk begin 2023 enkele beloftevolle producten in de praktijk (in vivo) te testen.”
Minder eiwit = minder ammoniak
“Voederproeven gebeuren al enkele jaren op dierniveau bij melkvee en vleesvee. Een aantal jaar geleden deden we daarrond proeven bij vleesvee in onze mechanisch geventileerde stallen. Nederlands onderzoek simuleerde dat 10 g minder eiwit in de voeding tot 1% minder ammoniakemissie zou leiden, en die resultaten werden via metingen bevestigd door ILVO. Minder eiwit in het voeder heeft dus een groot potentieel, maar het knelpunt zit in de controleerbaarheid daarvan. Bedrijven die de maatregel willen toepassen, moeten kunnen aantonen hoeveel eiwit ze voederen om het als PAS-maatregel te implementeren.
Bij pluimvee en varkens staat die maatregel al wel op de PAS-lijst, maar de inhoud en kwaliteit van hun voeders is makkelijker aantoonbaar dan bij rundvee, want daar heb je de combinatie van zelf geproduceerde (ruw)voeders en aangekochte voeders”, aldus Goossens.
Ureaseremmers
“Verder zien we ook veel potentieel in de ureaseremmers waarover eerder gesproken werd”, pikt Brusselman in. “Die producten worden nu toegevoegd aan kunstmest om ervoor te zorgen dat de omzetting van ureum naar ammoniak vertraagt.
In Duitsland vond een onderzoek plaats in melkveestallen waarbij water gemengd werd met ureaseremmers. Dat product werd dan dagelijks over de dichte stalvloer gesproeid met een rugspuit. Daar ondervond men een reductie in ammoniak met tientallen procenten.
Wij zijn zelf ook bezig met het bestuderen van verschillende producten die nu op de markt zijn met urease-remmers. Hoeveel kosten die producten? Zijn ze gemakkelijk toepasbaar? Hoe zit het met de veiligheid? Het product mag immers geen negatieve invloed hebben op de melk- of vleesproductie. Als daar een probleem gevonden wordt, kan het product ook onder de vloer verspreid worden, maar dat beïnvloedt natuurlijk het reductiepotentieel op een negatieve manier. Verder bekijken we ook hoe het product gemakkelijker verneveld kan worden over de vloer, bijvoorbeeld via de mestrobot”, besluit Brusselman.
