Landbouwtransitie vraagt om circulaire mineralen

Bij circulaire landbouw horen ook circulaire meststromen. Innovatieve technologieën om mineralen te recyclen zijn in ontwikkeling, maar wetten en praktische bezwaren staan een sluitende business case nog in de weg, zo blijkt uit een marktverkenning van Invest-NL. 

Wat boeren met de mest van hun dieren kunnen doen, is aan allerlei milieuregels onderhevig. Mest mag op het land worden uitgereden, zodat gewassen van de mineralen in mest – kalium, fosfor en stikstof - profiteren. Dat is aan een maximum gebonden, om natuur en milieu te beschermen. Als boeren hun mestruimte hebben opgebruikt, moeten ze het teveel aan mest afvoeren. Als ze toch nog meer mineralen nodig hebben, mogen ze kunstmest gebruiken als aanvulling.  

Vanuit oogpunt van duurzaamheid is dat niet optimaal. Voor de productie van kunstmest worden delfstoffen gewonnen en is veel energie nodig. En circulair is het ook al niet: je hebt de mineralen al in huis, maar die moet je afvoeren om ze vervolgens in de vorm van kunstmest weer in te slaan. Circulair gebruik van mineralen zou een oplossing kunnen zijn. Invest-NL deed marktverkenning bij alle partijen in de keten om vast te stellen wat er nodig is om van circulaire mineralen een duurzaam alternatief te maken.  

Sommige boeren experimenteren al in het circulair maken van hun meststromen. Neem De Hoeve Landbouw, het Brabantse familiebedrijf van Jacco Wink en Josien Boll in Wijk en Aalburg, dat melkveehouderij met akkerbouw combineert. Ze werken daarbij volgens een circulair concept. Dat betekent bijvoorbeeld dat het melkvee wordt gevoerd met reststromen van bonen, sojaschroot en afgekeurde aardappelen. Maar ook dat ze het liefst de waardevolle meststoffen hergebruiken. 

Om dat gemakkelijker te maken, werkt De Hoeve met gescheiden meststromen: de mest en de urine van de koeien worden separaat de stal uit gevoerd. ‘Als die twee bij elkaar komen, krijg je ammoniak’, legt Jacco Wink uit. ‘Door ons brongescheiden systeem voorkomen we dat zo veel mogelijk, want juist ammoniak speelt een grote rol in de stikstofcrisis.’ 

Alternatief voor kunstmest 

Wink wijst op de mestschuiver die langzaam over de vloer van de stal dichterbij kruipt. Alle mest wordt automatisch in een goot geduwd, een glad geschraapte vloer resteert. De urine van de koeien die neerklettert stroomt ondertussen een andere goot onder de vloer in. Via afgescheiden leidingen worden mest en urine afzonderlijke opslagplaatsen gepompt.  

‘De mest wordt in een pers tot brokken samengeduwd zodat hij stapelbaar wordt’, zegt Wink. ‘De mest is droog, stinkt niet en lijkt nog het meest op compost.’ Hij schept met zijn blote handen in de berg. In de verbrokkelende, grondachtige kluit in zijn handen krioelt het van de wormen. ‘Bodemleven is hier dol op. Dit is de magie van poep zonder plas.’ 

Zowel de urine als de mest worden op De Hoeve gebruikt om het land weer te bemesten. ‘We verbouwen onder andere suikerbieten en aardappelen, en snijmaïs en gras voor de koeien’, zegt Josien Boll. ‘Daarvoor kun je de mineralen die in mest zitten goed gebruiken.’ 

Ook al werkt De Hoeve met gescheiden meststromen, ook voor hen gelden de strenge mestregels. ‘Als onze mestruimte is opgebruikt, zijn we aangewezen op kunstmest’, zegt Boll. ‘Het voelt heel onlogisch om eerst mineralen af te voeren en daarna aanvullende kunstmest te moeten kopen.’ 

Mineralenscheider 

Een vervanger voor die aanvullende kunstmest zou vanuit het oogpunt van circulariteit en duurzaamheid dus heel wenselijk zijn. Technologie voor circulaire mineralen hoeft niet altijd op het erf van de boer ontwikkeld te worden, want niet elk boerenbedrijf werkt zo innovatief als De Hoeve. Oplossingen kunnen ook elders in de keten worden uitgedacht, bijvoorbeeld door een partij als MEZT.  

MEZT is een scale-up up die sinds 2020 met de TU Delft zoekt naar technologische oplossingen om de emissie van stikstof in de landbouw te verkleinen. Daartoe hebben ze nu een mineralenscheider ontwikkeld. ‘We waren geïnspireerd door apparaten die al bestonden in de waterzuivering voor de extractie van stikstof uit water’, zegt Adriaan Lieftinck, CEO van MEZT. ‘Men zei tegen ons: “als het jullie lukt om dit ook voor mest te doen, hebben jullie de heilige graal gevonden”. Nou, die doorbraak is er.’ 

De mineralenscheider van MEZT kan met zogenaamde membraan-elektrodialysetechnologie stikstof, kalium en fosfor uit mest halen om te hergebruiken. Het concentraat is vloeibaar; een van de methoden om het in de grond te brengen is via irrigatiesystemen, de zogenaamde fertigatie. 

Lieftinck: ‘Met dit mineralenconcentraat wordt precisielandbouw mogelijk: je kunt exact de juiste hoeveelheden van de verschillende mineralen toedienen afgestemd op het gewas, de grond en het seizoen. Het resultaat is dat we mineralen circulair kunnen gebruiken en er minder stikstofemissie en fosfaatuitspoeling is.’  

Het prototype van de mineralenscheider staat in Delft, eind 2024 moet er een volledig autonome demoversie in een verplaatsbare container ontwikkeld zijn. ‘Zodat boeren en andere mestverwerkers kunnen experimenteren met deze nieuwe technologie’, zegt Lieftinck. 

Regelgeving is obstakel 

MEZT benaderde Invest-NL om de apparaten zo snel mogelijk in de markt te kunnen zetten. ‘De missie van Invest-NL is om financierbaar te maken wat niet financierbaar lijkt’, zegt Rik Pantjes, teamlead Agrifood Business Development bij Invest-NL. ‘Op die manier helpen we maatschappelijke transities te versnellen, zoals die naar een duurzame landbouw.’ Invest-NL zette een verkenning op om de vraagkant van de markt van circulaire mineralen in kaart te brengen. Pantjes: ‘Wat hebben boeren nodig, op welke manier zouden circulaire mineralen kunnen werken op hun bedrijven?’ 

Conclusie? Er is een aantal belemmeringen die maakt dat boeren nog niet voluit voor circulaire mineralen kunnen kiezen als vervanger van kunstmest, en dat producenten als MEZT nog niet kunnen opschalen met hun innovaties.

‘Eén van die knelpunten heeft te maken met infrastructuur. Boeren werken nu met kunstmest en die heeft een vaste vorm, het zijn korrels. Maar het mineralenconcentraat is vloeibaar en dat vraagt dus om aanpassingen in de manier waarop het wordt getransporteerd, opgeslagen en toegediend. Die aanpassingen vergen investeringen. Daarnaast blijkt dat kennis over deze nieuwe mogelijkheden in de praktijk nog niet wijd verspreid is.’ 

Maar het belangrijkste obstakel heeft te maken met wetgeving. ‘Onder de huidige milieuregels geldt het mineralenconcentraat als dierlijke mest en die mag je dus maar beperkt op het land brengen’, zegt Pantjes. ‘Dezelfde mineralen in de vorm van kunstmest zijn wel toegestaan. Dat is een vreemde discrepantie die circulaire mineralenstromen in de weg staat. Het gaat uit van de gedachte dat dierlijke mest afval is, en de mineralen daarin dus ook.’ 

Lieftinck: ‘We hebben te maken met oude regels voor nieuwe innovaties. Dat gaat nooit goed, en dus is aanpassing nodig.’ 

We hebben te maken met oude regels voor nieuwe innovaties

Adriaan Lieftinck, CEO van MEZT

Kunstmest is te goedkoop 

Oplossingen zijn wel in de maak. ‘De Europese Commissie wil met regels komen om mineraalconcentraten toe te staan als “biobased” kunstmest, de zogenaamde Renure-wetgeving’, zegt Pantjes.

‘Renure staat voor Recovered Nitrogen from Manure. Dat is een cruciale stap, maar we weten nog niet op welke termijn dit wetgevingsproces zal zijn afgerond en welke technologieën onder de regels zullen vallen.’ 

Uit de marktverkenning blijkt dat de business case van circulaire mineralen kan worden versterkt als boeren samenwerken in coöperaties. ‘Een stuk of twintig bedrijven brengen samen hun dagverse mest naar de mineralenscheider, waardoor je gebruik kunt maken van schaalvoordelen.’

Een andere kansrijke optie voor een succesvolle business case is de mest voor het scheiden eerst te vergisten. Daarbij wordt biogas of groen gas geproduceerd, een waardevol bijproduct waar de boer aan kan verdienen. ‘Bestemmingsplannen staan biogasproductie echter vaak niet toe, dus een boer krijgt hier maar moeilijk een vergunning voor.’  

Volgens Pantjes is het aan de overheid om snel met duidelijke aanpassingen in de regels te komen. ‘Verder kun je denken aan stimuleringsmaatregelen zoals subsidies. Boeren die willen werken met circulaire mineralen moeten nu opboksen tegen kunstmest die feitelijk te goedkoop is omdat de milieueffecten van de productie niet zijn ingeprijsd.’  

Jacco Wink benadrukt dat voor boeren cruciaal is wat de prijs gaat worden van dat alternatief voor kunstmest. ‘We willen op De Hoeve graag met de mineralenscheider van MEZT werken, want het concentraat is nog beter dan wat we zelf voor elkaar krijgen met onze gescheiden stromen van mest en urine. Maar alles hangt van de prijs af. Boeren kunnen hogere kosten niet zomaar doorbelasten in hun eindprijzen en de marges zijn al dun.’ 

Boeren die willen werken met circulaire mineralen moeten nu opboksen tegen kunstmest die feitelijk te goedkoop is

Rik Pantjes, teamlead Agrifood Business Development Invest-NL

Precisielandbouw 

Op De Hoeve zijn ze er van overtuigd dat innovatieve technologieën nodig zijn om circulaire en precisielandbouw mogelijk te maken. Zelf pionieren ze er al op los. ‘Voor precisielandbouw is data nodig’, zegt Wink. ‘Daarom maken we bodemscans om de samenstelling en de geleidbaarheid van de grond in kaart te brengen. Daarop maken we een bemestingsplan. Ook doen we plantsapanalyses om te bepalen wat het gewas nodig heeft aan voedingsstoffen, zodat je niet te veel en niet te weinig geeft.’ 

Meer data komt van de melkrobot. Als een koe langskomt om gemolken te worden, registreert de robot het gehalte van eiwit, vet, lactose in de melk. ‘Alles wat je doet, moet je willen meten’, zegt Josien Boll. ‘Maar het is niet alleen maar technologie. Ik wil elke koe ook in de ogen kijken. Een indruk krijgen of het haarkleed in orde, of ze goed beweegt.’ 

Wink vult aan: ‘Elke ochtend zorg ik ervoor dat ik voor 8 uur al mijn koeien heb gezien. Ik maak eerst dat rondje en pas daarna kruip ik achter de computer en bekijk ik de data. Die bevestigen altijd wat ik zelf al dacht. Uiteindelijk gaat het om de combinatie van de ervaring van de boer én de innovatieve technologie.’ 

Uiteindelijk gaat het om de combinatie van de ervaring van de boer én de innovatieve technologie.

Jacco Wink, De Hoeve Landbouw

Uit de marktverkenning van Invest-NL blijkt dat het delen van die kennis en ervaring essentieel is om de inzet van circulaire mineralen tot een succes te maken. ‘Naast het wegnemen van de gesignaleerde beperkingen op het gebied van regelgeving hebben we ook gewoon early adopters nodig’, zegt Adriaan Lieftinck van MEZT. ‘Voorlopers die met innovaties aan de slag gaan.’  

Voor Lieftinck is de mineralenscheider een goed voorbeeld van hoe ook innovatie een rol speelt in de landbouwtransitie. ‘De technologie die ons kan helpen precisielandbouw mogelijk te maken, is nu in ontwikkeling. Als de knelpunten die Invest-NL signaleert worden weggenomen, kunnen we morgen beginnen.’ 

Lees hier meer over de marktverkenning van Invest-NL. 

Contact

Wil jij meer weten over dit project? Neem contact met me op!

Rik Pantjes
Teamlead Agrifood

[email protected]