Emissies voorspellen van boerenbedrijven op basis van mobiele metingen

Meten is weten

De Nederlandse stikstofuitstoot is per hectare het hoogst van Europa. Stikstofverbindingen die worden uitgestoten, zoals ammoniak (NH3), kunnen schadelijk zijn voor de natuur. Verschillende sectoren zijn verantwoordelijk voor deze uitstoot, veeteelt is daar één van.

Ammoniak uit een boerderij gaat in een onzichtbare pluim de lucht in en met de wind mee, dat weten we. Maar over hoe deze pluim zich verder ontwikkelt, bijvoorbeeld hoe hoog en breed deze is en hoe het ammoniak in de pluim verdeeld is, valt nog veel te leren. Dit proces willen we graag beter snappen.

Als TNO kijken we naar het gehele plaatje, naar zowel de uitstoot van ammoniak als methaan. We meten al jaren ammoniak met verschillende instrumenten op de grond of boven een bos. Ook rijden we al jaren rond met mobiele meetwagens om o.a. methaan te meten. “Maar mobiele metingen van ammoniak zijn moeilijker, dat lukte nog niet. Sinds twee jaar hebben we nu een instrument waarmee ammoniak wel mobiel gemeten kan worden. Dat is nodig om een doorsnede van die “onzichtbare” ammoniakpluim te maken.”, vertelt Arjan Hensen, Senior Onderzoeker Luchtkwaliteit bij TNO.

Voor het eerst in Europa boerderijemissies meten vanaf de weg

In november 2023 is binnen het programma voor LNV een eerste grote meetcampagne gehouden bij een melkveehouderij in samenwerking met vele partners. Het was de eerste keer dat er op deze manier ammoniak in Europa werd gemeten en er naar de hoogte en ontwikkeling van de pluim werd gekeken.

Er worden al emissies gemeten in koeienstallen, maar het liefst wil je emissies ook vanaf de straat kunnen bepalen. Daarnaast zijn er ontwikkelingen met metingen in de lucht en vanuit de ruimte. Op die manier kan snel een grove schatting gemaakt worden van de emissies van meerdere bedrijven op één dag, inclusief bijdragen vanuit bijvoorbeeld mestopslag en -behandeling. “Deze getallen zouden vervolgens gebruikt kunnen worden om te zien of ingezet beleid ook effectief is”, aldus Paula Bronsveld, Manager Klimaat en Luchtkwaliteit van TNO.

Door dit soort metingen te herhalen, wordt het lokale beeld van de emissies steeds beter en kunnen emissiebronnen goed worden gelokaliseerd. Ook geeft dit type data cruciale informatie voor het beter voeden van de modellen die uit moeten rekenen waar ammoniak uiteindelijk terecht komt. Bronsveld: “Let wel, wat gemeten wordt blijft een momentopname. Maar het is wel een goede indicatie of de modellen kloppen en je kunt er piekemissies mee opsporen.”

Hoe emissies te voorspellen op basis van mobiele metingen

Om uiteindelijk te komen tot een betrouwbare mobiele bepaling van de emissie, is het belangrijk om de eigenschappen van een gaspluim benedenwinds van een boerderij goed te kennen. “Uniek aan deze meetcampagne is dat concentraties van methaan en ammoniak in een groot deel van de pluim worden bemeten. De samenwerking met verschillende partners en de combinatie van diverse meettechnieken is hierbij cruciaal en zal leiden tot een beter begrip van verspreiding van het gas in de buitenlucht.

Vervolgens gaan we alle concentratiedata vergelijken met een 3D-model van de pluim. Zo kunnen we zien of de berekende hoogte, breedte en concentraties in de pluim, goed overeenkomen met de gemeten waarden. “Bovendien kunnen we dan bepalen hoe goed de eigenschappen van de pluim, en daarmee de emissie van het bedrijf, te voorspellen zijn op basis van de mobiele metingen”, legt Paula uit.

De eerste conclusies zijn positief

De pluimen waren prima meetbaar op verschillende afstanden, ook verder dan 500 meter van de boerderij. Tevens lijkt de vorm van de pluimen op het eerste gezicht met de modellen overeen te komen. “De volgende keer zullen we weer anders meten. We leren gaandeweg en passen het protocol waar nodig aan. We plannen samen met de andere Nederlandse teams meerdere meetcampagnes en hopen ook weer in Nederland te gaan meten. Zulke metingen zullen echter niet alleen in Nederland plaatsvinden. Binnen een groot internationaal samenwerkingsverband werken we ook samen met bijvoorbeeld het Franse INRAE (nationaal onderzoeksinstituut voor landbouw, voeding en milieu) en het Belgische ILVO.”, aldus Hensen.

Toekomstbeeld: rondrijdende meetwagen

TNO wil de mobiele metingen binnen dit programma verder te verbeteren. Als het lukt deze methode eenvoudiger en goedkoper te maken, dan kunnen in de toekomst mobiele meetwagens door het land rijden om snelle emissieschattingen van ammoniak en methaan uit boerderijen en allerlei andere bronnen te maken. Het streven is aan het einde van het programma, eind 2025, een handleiding klaar te hebben waarin uitgelegd wordt hoe met mobiele metingen boerenbedrijven bemeten kunnen worden.

Doe met ons mee

Wil je meer weten over wat wij doen op het gebied van stikstof- en methaanemissies of ben je als provincie geïnteresseerd in het in kaart brengen van emissies en concentraties ammoniak en/of methaan met hoogwaardige infrastructuur?