Mest koelen geeft flinke methaanreductie

Een van de melkveehouders die heeft meegewerkt aan het onderzoek, is Jan Pieter van Tilburg in het Groningse Hellum. Hij had een tekort aan warmte in huis. Dat bracht de ondernemer op het idee om warmte uit mest te winnen. Hij is de mest gaan koelen en nam vervolgens contact op met WUR.

WUR-onderzoeker Daniel Puente Rodríguez legt uit dat uit de literatuur al bekend was dat het verlagen van de temperatuur van mest een positief effect heeft op de methaanemissie.

Het doel van het onderzoek was het ontwerpen en testen van een mestkoelingssysteem om de emissie uit mest fors te kunnen reduceren onder de praktijkomstandigheden van een melkveebedrijf. De WUR-onderzoekers wilden minimaal 50 procent reductie behalen door de temperatuur in mest te verlagen naar 8 tot 10 graden.

Puente Rodríguez vertelt dat methaan wordt gevormd onder anaerobe omstandigheden, zonder zuurstof, door micro-organismen die organisch materiaal afbreken. 'Bij lage temperaturen kunnen deze micro-organismen niet optimaal groeien en dus wordt onder deze omstandigheden minder methaan geproduceerd.'

Drie prototypes

Binnen het onderzoek zijn drie prototypes getest. Bij de eerste versie lagen koelingsbuizen op de bodem van de mestkelder. De koelingsbuizen zaten vast aan een ijzeren frame met gewichten zodat de buizen naar de bodem zonken. De buizen waren gevuld met een koelmengsel van water en glycol.

De warmte werd met een warmtepomp uit de mest onttrokken. Onderzoeker Bram Bos van WUR: 'Een deel hiervan werd gebruikt voor het verwarmen van de bedrijfsgebouwen en woning. De rest werd geloosd naar de buitenlucht.'

Bij de tweede versie dreven de buizen met boeien net onder het oppervlak van de mest. De derde versie was een extern systeem. 'De mest werd in een container gepompt waar het werd gekoeld. De gekoelde mest werd vervolgens weer teruggetransporteerd naar de mestkelder.'

Minder schuimvorming

De drie systemen zijn onder praktijkomstandigheden getest en de metingen werden 'case-control' uitgevoerd. 'Dat houdt in dat in de stal aan weerszijden van de voergang twee vergelijkbare staldelen waren. In een van deze mestkelders werd de mest gekoeld (case) en aan de andere kant van de stal werd de mest niet gekoeld (control), zodat we een goede vergelijking konden maken', licht Bos toe.

Bij het derde systeem met een externe container was de temperatuur van de gekoelde mest gemiddeld 10,3 graden. De 'normale' mest was 13,5 graden. 'Met dit systeem hebben we de hoogste methaanreductie van gemiddeld 89 procent gehaald', geeft Puente Rodríguez aan. 'Een kanttekening is dat tijdens het uitrijseizoen onvoldoende mest in de kelders zat, waardoor we geen metingen konden doen.'

Bij het systeem met de buizen op de bodem is 45 procent reductie behaald en bij het systeem met de drijvende buizen 69 procent.

Wisselende resultaten

Wat betreft de ammoniakemissie zijn de resultaten wisselend. 'We hebben de mestkelders gemixt om te zorgen dat de temperatuur van de gekoelde mest gelijk werd. Vervolgens hebben we ook de ongekoelde mest gemixt om het effect op de temperatuur goed te meten. Maar het mixen kan ook een hogere ammoniakemissie veroorzaken', vervolgt de WUR-onderzoeker.

Van Tilburg is het meest enthousiast over het systeem met de koelingsbuizen op de bodem. 'We hebben één keer de slangen erin getrokken, maar daarna zie je er niets meer van. Bij de andere systemen ligt de methaanreductie misschien hoger, maar qua uitvoering past het eerste systeem het beste bij mijn bedrijfsvoering. Ik kon namelijk gewoon mixen en uitrijden zonder dat de buizen in de weg lagen, wat wel het geval was bij het systeem met de drijvende buizen.'

Minder schuimvorming

Sinds Van Tilburg de mest is gaan koelen, heeft hij ook minder last van schuimvorming. 'In de zomermaanden merkte ik ook dat de koeien liever in het gekoelde gedeelte liepen dan in het ongekoelde gedeelte. Daar is verder geen onderzoek naar gedaan, maar ik zie het gekoelde gedeelte als een bijkomend voordeel wat hittestress betreft.'

Daarnaast denkt de veehouder dat de gekoelde mest meer koolstof vasthoudt. 'We hebben geprobeerd te kijken of we zelf konden aantonen of er meer koolstof in de gekoelde mest zat, door een stuk grond met gekoelde mest en een stuk met ongekoelde mest te bemesten, maar het is lastig te bewijzen of er daadwerkelijk meer gras groeit.'

Bij het tweede systeem met de drijvende koelingsbuizen ontstonden korsten en kreeg de ondernemer de mest niet meer rondgemixt, vertelt hij. WUR-onderzoeker Puente Rodríguez voegt hieraan toe dat het belangrijkste uitgangspunt was dat het systeem in de praktijk werkt zonder de bedrijfsvoering te verstoren. 'Daarom hebben we het tweede systeem niet verder ontwikkeld.'

Het externe systeem is het meest energiezuinig. Van Tilburg en Puente Rodríguez zien nog verbeterpunten.