Duurzaamheid co-vergisting van dierlijke mest
2006
Vergisting en co – vergisting van dierlijke mest staan sterk in de belangstelling van de agrarische sector. Vergisting van dierlijke mest kan een bijdrage leveren aan het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen en het halen van de Kyoto doelstelling van Nederland. De productie van elektriciteit en warmte uit biomassa, het vermijden van gebruik van fossiele brandstoffen en het verlagen van emissie van methaan uit mestopslagen dragen gezamenlijk bij aan de verlaging van de totale emissie. De toevoeging van co–vergistingmaterialen aan dierlijke mest is gunstig: het verhoogt de productie van methaan per kg te vergisten materiaal. Maar de teelt van co–vergistingmaterialen vergt ook bemesting en ruimte en levert daarmee ook een (negatieve) bijdrage aan de emissie van broeikasgassen.
In dit project zijn richtlijnen opgesteld voor de beoordeling van de milieueffecten. De richtlijnen zijn opgesteld in nauw overleg met de opdrachtgever. Op basis van deze richtlijnen is een transparante, eenvoudige en robuuste systematiek uitgewerkt. De beoordeling van de algemene milieuverdienste is breder dan alleen de emissie van broeikasgassen CO2 en CH4. Ook ruimtelijke en landschappelijke aspecten zijn van belang. Een dergelijke beoordeling is noodzakelijk om zinvolle keuzes in energie- en klimaatbeleid in relatie tot landbouw te maken.
Een brede milieukundige beoordeling van vergisting is complex doordat er een afweging moet plaatsvinden tussen het belang van energie, broeikasgasemissies en ruimtelijke aspecten. Ook speelt de lastige afwenteling tussen broeikasgassen onderling (CO2, CH4 en N2O) een voorname rol. Naast effecten op emissies van broeikasgassen zijn er andere effecten die soms wel maar niet altijd een positieve bijdrage leveren aan het milieu. Denk bijvoorbeeld aan de energie die nodig is voor transport en productie van co–vergistingmateriaal zoals maïs, de productie en inzet van kunstmest, de productie van additionele dierlijke mest uit co–vergistingmateriaal, emissies bij aanwending van het vergistingproduct (digestaat), landschappelijke aspecten van de teelt van co–vergistingmaterialen.
De milieukundige beoordeling van co-vergisting is gebaseerd op de balans voor energie, koolstof en stikstof op het niveau van installatie en de daarbij aansluitende en qua milieubelasting relevante activiteiten daarbuiten. Deze systematiek weegt behalve de emissies van niet-CO2 broeikasgassen ook relevante aspecten voor analyse van duurzaamheid zoals gebruik extra dierlijke mest, ruimtebeslag voor teelten en bemesting en landschap.
Energie
Het gebruik van een co-substraat is cruciaal voor de energieopbrengst. Verder heeft (uiteraard) het nuttig inzetten van de warmte een zeer groot effect en ook het effect van de energie die er voor de installatie zelf nodig is is van relatief groot belang. Lekverliezen en teelt en transport hebben slechts een gering effect op de energiebalans van het co-vergistingsysteem.
De besparing van uitstoot van CO2 uit fossiele brandstoffen is gering of zelfs negatief bij gebruik van mest alleen, en ca 450 ton bij de overige combinaties van mest en co-substraat.
Emissies
Gebruik van mest alleen levert de grootste besparing in emissie van broeikasgassen op, door de aanname van een 95% emissiereductie bij vergisting van mest. In de installatie zelf leveren de inzet van de warmte en lekverliezen een betrekkelijk geringe bijdrage aan de emissiereductie. Als gevolg van de N2O emissie tijdens de teelt neemt de CO2-emissie toe naarmate de mengverhouding maïs - mest toeneemt. De totale besparing op CO2 emissie (verschil tussen besparing CO2 uit fossiele energie en uitstoot van broeikasgassen) is ongeveer 300 ton per jaar voor de co- vergistingcombinaties. Voor mest alleen is de besparing als gevolg van een lagere emissie veel groter dan de winst als gevolg van een lager gebruik aan fossiele brandstof.
Gebruik van digestaat en afzet
Juist omdat de druk op de mestmarkt groot is zal het deze akkerbouwer moeite kosten om de overtollige mest af te zetten. Daardoor zal hij er naar neigen om relatief minder mest en meer maïs voor de vergistinginstallatie te gebruiken. De gevolgen van verschillende mengverhoudingen mest en maïs op het areaal landbouwgrond dat buiten het bedrijf nog gezocht moet worden is berekend. Bij een verhouding van 25:75 of lager is er geen land van derden meer nodig en kan alles op het eigen bedrijf worden afgezet.
Effect op grondgebruik en landschap
De Nederlandse overheid heeft als beleid om in 2020 10% van ons totale energiegebruik op te wekken uit duurzame bronnen. Op dit moment is er in Nederland een totaal van 10 GW aan elektrisch vermogen opgesteld. We hebben aangenomen dat 10% daarvan, ofwel 1 GW zou moeten worden opgewekt met behulp van co-vergisting uit maïs. Er is 105 ha maïs nodig is voor de opwekking van 250 kW aan elektrisch vermogen. Voor de opwekking van 1 GW is dan 420 duizend ha maïs nodig is, bij de huidige opbrengsten per ha. Het huidige areaal aan maïs is ongeveer 200 duizend ha. Zelfs als de opbrengst drastisch zal stijgen de komende jaren moet rekening worden gehouden met een sterke toename (verdrievoudiging) van het maïs areaal. Dat heeft uiteraard gevolgen voor het landschap, maar ook voor andere teelten in Nederland.
Sleutelfactoren
Co – vergisting is een zaak van techniek, logistiek en van bedrijfsvoering. De belangrijkste sleutelfactoren die de mate van duurzaamheid van co – vergisting bepalen zijn: mengverhouding mest en co–substraat, beperking van lekverliezen voor en tijdens vergisting, effectieve benutting van warmte om fossiel te vermijden en beperking van energie van vergistingsinstallatie zelf. De huidige opzet van vergisting en de keuzes van vergister die ten grondslag liggen aan deze studie zijn op punten te verbeteren. Denk aan: type installatie, omvang installatie, management van de installatie, bewerking van digestaat en werking van digestaat als meststof.