Emissies uit dierlijke mest: methaan, N₂O en ammoniak en manieren om ze te beperken

Dierlijke meststoffen – drijfmest, gier en stalmest – zijn een bron van drie gassen die belangrijk zijn voor klimaat en milieu: methaan (CH₄), lachgas (N₂O) en ammoniak (NH₃). Methaan ontstaat vooral tijdens opslag onder anaerobe omstandigheden, N₂O – door omzettingen van stikstof (nitrificatie en denitrificatie) in opslagen, op hopen en in de bodem na toepassing, en ammoniak ontsnapt van het oppervlak van tanks, velden en stallen en draagt indirect bij aan de emissie van N₂O. De omvang van de emissies hangt af van temperatuur, opslagduur, voersamenstelling en toepassingstechniek, daarom kunnen dezelfde dieren op verschillende bedrijven zeer verschillende emissies veroorzaken.

Methaan uit opslag

In drijfmest in tanks of lagunes breken methanogene bacteriën gemakkelijk opneembare organische stof af. De snelheid neemt toe met de temperatuur, dus in de zomer zijn de emissies meerdere malen hoger dan in de winter. Lange opslag, grote tanks en het ontbreken van menging van de korst bevorderen de vorming van methaan. Vaste stalmest op een hoop bevat minder water, dus produceert minder methaan, maar heeft anaerobe zones diep in de hoop en stoot N₂O uit als er een korst ontstaat of de hoop wordt belucht.

N₂O en ammoniak

Stikstof in meststoffen komt voor in ammonium- en organische vorm. Ammoniak ontsnapt wanneer pH en temperatuur hoog zijn en het contactoppervlak met lucht groot is (bijv. breedwerpig uitrijden van drijfmest). Verloren stikstof komt niet bij de planten terecht en wordt een bron van luchtverontreiniging en indirect van N₂O na depositie op de bodem. Directe N₂O-emissies ontstaan in de bodem en in opslagen met een zgn. natuurlijke korst.

In de IPCC-richtsnoeren (2006) voor inventarissen is standaard aangenomen dat ca. 1% van de aan de bodem toegevoegde stikstof (uit kunstmest en organische meststoffen) wordt uitgestoten als N₂O-N; de in 2019 verfijnde richtsnoeren differentiëren deze factor naar klimaatomstandigheden en type meststof. Nationale waarden kunnen anders zijn.

Rekenvoorbeeld

Uitgangspunten: een bedrijf brengt op de velden drijfmest uit die 10.000 kg N per jaar bevat. Directe N₂O-N-emissies bij een factor van 1%: 100 kg N₂O-N. Omrekening naar N₂O: 100 × 44/28 ≈ 157 kg N₂O. Bij GWP₁₀₀ = 273 (AR6) levert dit ca. 42,9 t CO₂e per jaar op. Daar komen indirecte emissies uit ammoniak en uitspoeling bij, alsook methaanemissies uit opslag. Het voorbeeld illustreert de omvang; de werkelijke waarden hangen af van de omstandigheden en de rekenmethode.

Nitraatrichtlijn en landbouwpraktijk

De nitraatrichtlijn (91/676/EEG) beperkt de stikstofgiften uit dierlijke mest in bijzonder kwetsbare gebieden (tot 170 kg N/ha per jaar uit dierlijke mest) en stelt periodes van uitrijverbod en eisen aan de capaciteit van opslagtanks vast. Deze voorschriften worden uitgevoerd via nationale actieprogramma’s, die het raadzaam is te controleren in de actuele wettelijke stand. Goede landbouwpraktijken beperken stikstofverliezen bovendien.

Hoe emissies te beperken

Rol van de biogasinstallatie

Methaangisting zet gemakkelijk afbreekbare organische stof om in biogas, waardoor het latere emissiepotentieel van methaan uit digestaat afneemt, vooral wanneer de tank gesloten is. Tegelijkertijd gaat een deel van de organische stikstof over in ammoniumvorm, waardoor digestaat een goede meststof is, maar het risico op ammoniakverliezen bij onjuiste toepassing toeneemt. Daarom moet de biogasinstallatie deel uitmaken van een mestbeleid waarin digestaat met moderne technieken wordt toegepast.

Opname in inventarissen

Nationale inventarissen van broeikasgasemissies kennen afzonderlijke categorieën: enterische fermentatie, mestbeheer en emissies uit landbouwbodems. Voor een bedrijf of biogasproject moet de concrete balans worden berekend op basis van de eigen gegevens (aantal dieren, houderijsysteem, opslagduur, toepassingstechnieken).

Wat de landbouwer kan doen

De goedkoopste maatregelen zijn het verkorten van de opslagduur door toepassing op optimale tijdstippen, het gebruik van emissiearme technieken (sleepslangen, injectie) en het in goede staat houden van tanks. Een langetermijnperspectief is het afdekken van tanks of het leveren van drijfmest aan een biogasinstallatie, die de emissies vermindert en digestaat teruggeeft met beter voorspelbare meststofeigenschappen. Het is raadzaam een registratie van stikstofgiften en een balans bij te houden, want dit vergemakkelijkt ook het voldoen aan de eisen van de nitraatrichtlijn.

Samenvatting

Emissies uit dierlijke mest vloeien voort uit biologie en weer, maar de bedrijfstechniek maakt het mogelijk ze aanzienlijk te verminderen. De biogasinstallatie is een van de instrumenten, maar geeft de beste resultaten in combinatie met snelle en precieze toepassing van digestaat.