TNO; project-partner in de PPS Energie & Landbouw heeft onlangs een rapport uitgebracht over decentrale kunstmestproductie.
Nederlandse boeren zoeken naar mogelijkheden om duurzame elektriciteit, die middels zonnepanelen lokaal wordt gegenereerd, effectief te benutten. Eén van de mogelijkheden is om deze duurzame elektriciteit te gebruiken voor kleinschalige productie van ammoniak. In dit rapport is het onderzoek naar de haalbaarheid van decentrale productie van duurzame ammoniak in agrarische gebieden, inclusief kansrijke toepassingen van duurzame ammoniak, beschreven
De huidige wijze van grootschalige productie van ammoniak is gezien het effect op het klimaat op lange termijn niet houdbaar. Ammoniakproductie kan duurzamer worden gemaakt door fossiele brandstoffen (aardgas) te vervangen door waterstof uit hernieuwbare elektriciteit.
Er zijn drie nieuwe technologieën geëvalueerd in zes verschillende business cases namelijk:
- Productie van ammoniak via groene waterstof en het Haber-Bosch proces middels NFUEL-technologie en verdere verwerking tot kunstmest (ammoniumnitraat, calcium-ammoniumnitraat, ammoniumfosfaat, en ureumammoniumnitraat);
- Nitraatproductie via oxidatie van stikstof uit lucht en verdere verwerking tot kunstmest;
- Productie van een NH4-rijke waterige oplossing uit afvalwater middels membraan capacitieve de-ionisatie (MCDI).
De NFUEL-technologie is commercieel beschikbaar, de andere technologieën zijn nog in ontwikkeling.
Uit de studie blijkt dat het gebruik van duurzame ammoniak als grondstof voor de productie van kunstmest op een schaal van 1000 ton per jaar (1,5 MW NFUEL) economisch niet haalbaar is vanwege de hoge kostprijs van de productie van duurzame ammoniak ten opzichte van fossiele ammoniak. Uit de economische analyse blijkt dat voor de productie van duurzame ureum minimaal 20.000 ton per jaar duurzame ammoniak productie nodig is om economisch haalbaar te zijn. In de toekomst kan het kostprijsverschil kleiner worden door CO2 belasting, verbeteringen in het Haber-Bosch proces en kostenverlaging van de elektrolyse installatie.
Een veelbelovend alternatief is het produceren van op nitraat gebaseerde meststoffen via luchtoxidatie op 30-50 kW schaal. Naast economische voordelen ten opzichte van kunstmestproductie uit duurzame ammoniak, is de implementatie ook eenvoudiger. De faciliteit kan werken met de bestaande netaansluiting (maximaal 55 kW) op boerderijen en een gezamenlijke investering met meerdere boeren, zoals het geval is voor de duurzame kunstmestproductie met behulp van de 1,5 MW NFUEL technologie, is niet nodig.
Ten slotte is de MCDI-technologie interessant wanneer er naast de productie van kunstmest ook afvalwaterzuivering nodig is.
Het gehele Engelstalige rapport is te lezen op https://ap.lc/5wwwV