Agro-food industrie en akkerbouw samen in terugwinning mineralen

"De ideale situatie? Dat we losse stromen krijgen voor stikstof, kalium en fosfaat, met daarnaast een ‘schone’ stroom organische stof."

Inleiding

BioNPK heet het project van het Dutch Biorefinery Cluster dat technologische concepten ontwikkelt om mineralen te winnen uit reststromen van de agro-food industrie. En dan met name de mineralen stikstof (N), kalium (K) en fosfaat (P). Projectleider van BioNPK is Dirk Vermeulen, in het dagelijks leven programmamanager bij Cosun Food Technology Centre. Voor de Cosun businessgroep Suiker Unie werkt hij onder meer aan het herwinnen van mineralen uit suikerbieten. “Onze biomassavergisters zetten reststromen uit de suikerproductie om in biogas en digestaat. Dat laatste kunnen we scheiden in een droge en een natte fractie. Uit die natte fractie zijn de mineralen N, K en P het beste te isoleren en tot meerwaarde te brengen. Ze zijn geschikt als meststof in de landbouw. Het zou fantastisch zijn als we alles wat we van de akkers halen daar weer zouden terugbrengen. Het probleem is echter dat die mineralen juist vastzitten in de droge fractie. Dat maakt de toepasbaarheid van die fractie op het land beperkt omdat je moet voldoen aan allerlei regels voor de mineralenhuishouding.”

Gebruiksnormen

Tjitse Bouwkamp, beleidsmedewerker bij het Productschap Akkerbouw, weet daar alles van. Hij is – onder meer – programmaleider van het kennisprogramma Masterplan Mineralenmanagement, dat streeft naar een emissieneutrale akkerbouw in 2030. Een van de vraagstukken daarin is hoe de akkerbouwer voedingsstoffen op de juiste plaats, in de juiste hoeveelheid, en op het juiste moment voor het gewas beschikbaar heeft. Met minimale verliezen en daarmee een zo laag mogelijke milieubelasting als gevolg.
“Een akkerbouwer kan de droge fractie van het digestaat niet zomaar als meststof op het land brengen. Hij is gebonden aan de gebruiksnormen, plafonds, voor mineralen. Als een teler bijvoorbeeld in het voorjaar alleen stikstof nodig heeft en hij gebruikt daarvoor het droge digestaat, dan krijgt hij er P en K bij. Dat is ongewenst. Als hij in het najaar digestaat op de akkers wil brengen, dan heeft hij weer niks aan de meekomende stikstof omdat het gewas deze N op dat moment niet nodig heeft. De stikstof spoelt in de winterperiode uit naar het grond- en oppervlaktewater. Dat is weer vanuit milieukundig oogpunt niet wenselijk. Maar alle toegevoegde mineralen tellen voor de overheid wél mee in de gebruiksruimte. Daardoor komt een akkerbouwer eerder boven zijn plafond uit en mag hij niet meer bemesten. Daarom is het belangrijk om de N, P en K los te maken uit de fractie. Dan kun je ze apart toevoegen op het moment dat dit relevant is.”

Optimum

De vraag is met welke technologie je dat losmaken het beste en financieel haalbaar kunt doen. Met proeven wil BioNPK daar achter komen. Daar zijn meerdere bedrijven bij betrokken, zoals Avebe (aardappelzetmeel), Bioclear (biologische oplossingen) en Bumaga (het kenniscentrum voor papier en karton). Dirk Vermeulen: “Zo gaat Bioclear onderzoeken of je met micro-organismen meer fosfaat uit de dikke fractie vrij kunt maken. De voorbereidende studies voor de proeven zijn in volle gang. In het voorjaar van 2013 volgen de proeven zelf.”
Tjitse Bouwkamp: “Ideaal is als je niet alleen aparte mineralenstromen kunt maken, maar ook een dikke fractie ‘schone’ organische stof die de bodem verbetert maar geen beslag legt op de gebruiksruimte voor mineralen. Helaas vergt dat ideaal de meeste energie, hulpstoffen om de mineralen eruit te halen, én investeringen. Opgeteld staat daarmee de duurzaamheid onder druk. Ergens bestaat er een optimum van wat wel en niet kan.”
“Daarom bestuderen we in BioNPK ook alternatieven. Wél met een dikke fractie schone organische stof, maar verder met verschillende dunne stromen met gecombineerde concentraties mineralen, zo goed mogelijk afgestemd op een bepaald moment in het groeiseizoen.”
“Je kunt bijvoorbeeld een dunne fractie ontwikkelen met veel stikstof en weinig fosfaat, of andersom. Wij geven aan wanneer we welke mineralen in welke verhouding willen hebben. De producten die uit het onderzoek komen, testen wij vanuit het Masterplan MineralenManagement met veldproeven op bruikbaarheid. Op basis daarvan kunnen de deelnemende bedrijven vaststellen of ze een sluitende businesscase hebben voor de akkerbouw of dat ze beter de mineralen kunnen aanwenden voor andere producten. Want het is de vraag of de geproduceerde mineralen net zo goed werken als de huidige mineralen. En tegen welke prijs.”

Afvoerputje

Dirk Vermeulen kijkt uit naar de eerste resultaten. Maar nu al betekent de samenwerking met de akkerbouwsector voor hem een extra dimensie in zijn werk. “Procestechnologen zoals ik denken normaal gesproken vanuit de techniek. Nu word ik echter gedwongen om vanuit het gebruik te kijken. Naar de toepassingen van het product en naar de marketing, hoe we de nieuwe meststoffen aan de man moeten brengen.”
Tjitse Bouwkamp: "Ik ben erg blij met BioNPK. In de biobased economy wordt maar al te gemakkelijk gezegd dat de akkerbouwer de mineralen wel eventjes terug kan voeren op het land. Men vergeet dan te vragen of hij er überhaupt behoefte aan heeft. Die vraag wordt in dit project expliciet opgepakt. We zorgen in onderling overleg dat de goede mineraalstromen worden teruggewonnen. De akkerbouw moet immers niet het afvoerputje worden van de biobased economy."