Mest koelen tegen het opwarmen van de aarde

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 werd 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 het melkveebedrijf Zandhoeve Holsteins werd een nieuw mestkoelingssysteem (drijvende koelleidingen in de mest) geïnstalleerd waarbij de temperatuur van de opgeslagen mest gedurende een jaar met gemiddeld 3,8°C werd verlaagd. Er werd een reeks emissiemetingen uitgevoerd – in een case/control opzet. Tijdens de meetperiode werd een methaanemissiereductie waargenomen van gemiddeld 69%. Hoewel dit op zich heel betekenisvol is, waren er ook uitdagingen. Zo werd geen afname maar eerder een lichte toename van de ammoniakemissie waargenomen (9%) 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 waarbij mest extern werd gekoeld. Dit systeem pompt mest uit de mestkelder naar een mestcontainer waar het wordt gekoeld, om vervolgens teruggebracht te worden in de kelder. Dit ontwerp had als voordeel dat het minder ingrijpend is voor bestaande stallen en gemakkelijker kan worden onderhouden 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 bleek in staat om de gemiddelde temperatuur van de mest in de mestcontainer onder 4 ºC te brengen. Maar na terugpompen werd vervolgens niet voldoende menging van de mest in de kelder gerealiseerd, waardoor slechts een klein gedeelte van het mestvolume in de kelder effectief werd gekoeld. Dit wijst op de noodzaak van verdere optimalisatie van het systeem, zoals 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 70% en 96%. Deze resultaten worden binnenkort gepubliceerd.

Conclusies en toekomstperspectieven

De resultaten van dit onderzoek tonen aan dat mestkoeling een effectieve techniek kan zijn om de methaanemissies uit mest te verminderen. De experimenten met zowel interne als externe koeling lieten zien dat het mogelijk is om de methaanuitstoot betekenisvol te reduceren, al blijft er nog veel werk te doen om deze technieken praktisch en economisch haalbaar te maken voor grootschalige toepassing. Daarnaast moet bij de implementatie van mestkoeling ook rekening worden gehouden met andere emissies zoals ammoniak, en de energiebehoefte van de systemen.

De onderzoekers geven aan dat het nodig is dat er baten komen om de investerings- en energiekosten te kunnen dekken om mest koelen praktisch succesvol te maken. Die kunnen enerzijds komen uit private of publieke vergoedingen voor vermeden emissies, of uit een economische benutting van de uit de mest gewonnen warmte. De verwachting van de onderzoekers is dat in de praktijk de techniek meestal gecombineerd gaat worden met aanvullende 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.