In de lente van 2019 werd Nederland verrast door de stikstofcrisis. De grootste bronnen van stikstof in Nederland zijn de intensieve landbouw en veeteelt. Juist voor deze boerenbedrijven denkt de Delftse start-up MEZT de oplossing te hebben. Met hun methode wordt niet alleen de stikstof afgevangen, maar ook kunstmest en elektriciteit gemaakt van de in dit proces vrijkomende ammoniak. De oprichters van MEZT, Adriaan Lieftinck en Edward Sibeijn, vertellen samen met uitvinder en hoogleraar Jules van Lier over de innovatieve elektrodialysetechniek waarmee stikstof voor de boer van hoofdpijndossier tot inkomstenbron omgebogen kan worden.
Adriaan en Edward, twee TU Delft-alumni, werden begin 2020 benaderd door Delft Enterprises (DE) en het Valorisation Centre. Adriaan: ‘we waren op zoek naar start-ups met maatschappelijke impact en hoogwaardige technologie. DE en het Valorisatie Centre zochten een partij om met een patent te gaan werken dat inzet op innovatieve electrodialysetechnologie om stikstof uit vloeistofstromen te extraheren. Daarmee leek het mogelijk de stikstofuitstoot in de agrarische sector sterk terug te dringen. Vanwege de actualiteit van het onderwerp, de mooie techniek en de potentieel hoge maatschappelijke impact zijn we er direct mee aan de slag gegaan.’ MEZT werd in april 2020 opgericht en de TU Delft is als mede-eigenaar nauw betrokken bij de ontwikkeling van het bedrijf. Ook Wageningen University is als project- en onderzoekspartner verbonden aan de start-up.
Wereldkampioen landbouw
Stikstof is een wereldwijd probleem, maar bijna nergens is de nood zo hoog als in Nederland. Begin dit jaar zette De Raad van State een streep door het Programma Aanpak Stikstof (PAS) en oordeelde dat dit beleid niet voldoende bescherming biedt aan Nederlandse en Europese natuur. Daarna werd het stil op bouwplaatsen en rumoerig op het Malieveld, waar vooral boeren protesteerden tegen de nieuwe plannen van de overheid om stikstofuitstoot terug te dringen.
De intensieve landbouw en veeteelt zijn de belangrijkste bronnen van stikstofuitstoot. Edward: ‘De agrarische sector zit diep geworteld in onze cultuur. Nederland wordt in het buitenland vaak wereldkampioen landbouw genoemd. Als je kijkt naar onze capaciteit, onze inzet van technologie: dan staan we vooraan. We zijn daar trots op en willen dit behouden en uitbouwen.’ Met de electrodialysetechnologie van de TU Delft wil MEZT een oplossing bieden die voorkomt dat gezonde landbouwbedrijven moeten krimpen of sluiten. Adriaan: ‘door de stikstofuitstoot om te buigen van vervuilend probleem naar onderdeel van de circulaire boerderij kunnen we zorgen voor hoger dierwelzijn en een duurzamer verdienmodel.’
Onder de staart
Zoiets klinkt bijna te mooi om waar te zijn. Adriaan en Edward leggen enthousiast uit wat de plannen van MEZT zijn. Edward: In de landbouw zijn er verschillende momenten waarop ammoniak vrijkomt: 25% verdampt in de stal, wanneer poep en plas van ‘onder de staart’ weglekken naar de mestkelder. Tijdens de opslag in de mestkelder verdampt ook zo’n 25% en de resterende 50% komt in de lucht wanneer de mest uitgereden wordt op het land. Door de extractie van ammoniak uit mest kun je een groot verschil maken in de emissie in de stal, de opslag en bij het uitrijden.
Mestverwerking op het boerenerf
Een sleutelrol is weggelegd voor de Delftse elektrodialysetechniek en een set membranen. Deze membranen halen stikstof, fosfaat en kalium uit de mest. In tegenstelling tot andere systemen hoeft de mest niet door de membranen geperst, maar stroomt deze erlangs. Hierdoor omzeilt deze techniek het probleem van verstopte membranen. Adriaan somt op wat de voordelen zijn van deze techniek ten opzichte van de gangbare stikstof extractie methoden. ‘Er zijn geen chemicaliën nodig, zoals loog. Het proces vraagt weinig stroom en de mest hoeft, in tegenstelling tot andere methodes, niet te worden verhit. Vooral dat laatste zorgt voor een flink lagere CO2-voetafdruk. Ons apparaat gebruikt heel weinig stroom en is klein en veilig genoeg om gewoon op het boerenerf te plaatsen.’
Deze oplossing vraagt boeren om op een compleet nieuwe manier naar mest en kunstmest te kijken. Adriaan: ‘Als boeren nu teveel mest produceren, voeren ze dat af. De kostprijs daarvan ligt ruwweg tussen de vijf en vijfentwintig euro per kubieke meter. Daarnaast kopen boeren fossiele kunstmest om hun grond te voeden. De aan- en afvoer van beide kost veel geld en energie. Met de methode van MEZT hoeft er minder mest afgevoerd maar kan de boer ook ter plekke de grondstoffen maken voor een eigen kunstmestvervanger. Het mes snijdt dus aan twee kanten en er ontstaat een gesloten lokale kringloop van voedingsstoffen.’
Van de nood een deugd
MEZT denkt verder: door mest met deze technologie te ontleden in zijn bestanddelen, kunnen er concentraten gemaakt worden van de belangrijkste voedingsstoffen. Zo kan er mest op maat gemaakt worden voor elk gewas, grondsoort en seizoen en kan er een grote stap gezet naar precisielandbouw.
MEZT werkt momenteel hard aan de doorontwikkeling van hun prototype en is op zoek naar funding. De start-up werkt samen met LennTech, waar ook Niels van Linden werkzaam is, een van de mede-uitvinders van het patent van de TU Delft. Samen met LennTech hoopt MEZT eind 2020, begin 2021 een eerste versie te bouwen waarmee op boerderijen getest kan worden. Ook is de start-up in gesprek met diverse veehouders over de toepassing van hun apparaat. Edward: ‘er zijn genoeg boeren die aan de slag willen met innovatieve technologie om emissies te reduceren, dierwelzijn te verhogen en hoge kwaliteit producten te leveren om zo een duurzaam verdienmodel voor de toekomst op te bouwen. En met behulp van de subsidieregeling brongerichte verduurzaming stal- en managementsystemen van de RVO is hier de komende jaren ook financiële steun voor te vinden.’
Impact in de melkvee- en varkenshouderij
MEZT denkt dat deze techniek de potentie heeft om binnen vijf jaar overtollige stikstof te elimineren en lokale, circulaire precisie-landbouw mogelijk te maken. Adriaan en Edward moeten lachen: ‘we hopen dit natuurlijk al veel eerder te realiseren! Komend jaar hebben we de eerste prototypes draaien. Daarna doorsleutelen aan een versie 2.0. Als het eind 2021, begin 2022 lukt om tussen de vijftig en vijfennegentig procent stikstof te onttrekken aan drijfmest en er draagvlak is binnen de landbouw – dan kan er echt enorme impact gemaakt worden. In Nederland zijn zo’n 16.000 melkveehouderijen, als we bij een selectie van 5000 daarvan apparaten neerzetten, moet daarmee al een reductie van tussen de vijftig en zeventig procent stikstofneerslag mogelijk zijn.’ In de varkenssector verwachten we vergelijkbare impact. Toepassing van deze technologie is goedkoper en effectiever dan maatregelen die het kabinet overweegt zoals uitkoop en sluiting van veehouderijen.’
