Nieuw onderzoek schetst biogaspotentieel uit veemest

Stel je een boerderij voor waar torenhoge hopen dierenafval niet langer een milieuprobleem zijn, maar een constante bron van schone energie. Deze visie is haalbaar door biogasproductie, waarbij dierlijke mest wordt omgezet in hernieuwbare brandstof via anaerobe vergisting. Het nauwkeurig schatten van de biogasopbrengst is essentieel voor het optimaliseren van dit proces en het ontsluiten van het volledige potentieel ervan.

De biogasopbrengst is geen vaste waarde, maar varieert aanzienlijk op basis van meerdere onderling verbonden factoren:

• Diersoort: Mest van runderen, pluimvee en varkens heeft verschillende organische samenstellingen die de methaanpotentie beïnvloeden.
• Voersamenstelling: Eiwitrijke diëten resulteren in stikstofrijke mest met verschillende vergistingseigenschappen dan vezelrijk voer.
• Mestbeheer: Verzamelmethoden (geschraapt vs. gespoeld) en opslagomstandigheden beïnvloeden het gehalte aan vluchtige stoffen.
• Vergisterparameters: Temperatuur (mesofiel vs. thermofiel), retentietijd, pH-balans en meng-efficiëntie hebben een cruciale invloed op de microbiële activiteit.

Onderzoekers gebruiken verschillende benaderingen om biogasopbrengsten te voorspellen:

Empirische modellen gebruiken vereenvoudigde berekeningen op basis van mestproductiesnelheden en vastgestelde biogasconversiefactoren per dierlijke eenheid. Hoewel praktisch voor planning op boerderijschaal, kunnen deze modelspecifieke omstandigheden over het hoofd zien.

Theoretische modellen passen chemische zuurstofvraag (CZV)-balansen of stoichiometrische vergelijkingen toe om de maximaal mogelijke methaangeneratie uit de afbraak van organisch materiaal te voorspellen.

Laboratoriumtesten door batch- of continue anaerobe vergistingsexperimenten levert de meest nauwkeurige beoordeling voor specifieke mestsoorten, waarbij het werkelijke biogasvolume en methaangehalte onder gecontroleerde omstandigheden worden gemeten.

Naast energieopwekking pakken biogasinstallaties meerdere duurzaamheidsuitdagingen aan:

• Vermindert de uitstoot van broeikasgassen door het vrijkomen van methaan uit traditionele mestopslag te voorkomen
• Produceert nutriëntenrijk digestaat dat synthetische meststoffen kan vervangen
• Biedt gedecentraliseerde energieoplossingen voor plattelandsgemeenschappen

Nauwkeurige biogasschatting maakt de juiste dimensionering van vergistingssystemen mogelijk, waardoor de economische levensvatbaarheid wordt gewaarborgd en tegelijkertijd de opbrengst van hernieuwbare energie uit agrarische afvalstromen wordt gemaximaliseerd.