Mest en geld: elektroden en groene elektriciteit halen grondstoffen uit uitwerpselen

3 miljard ton per jaar. Dit is de hoeveelheid dierlijke afvalproducten in de vorm van uitwerpselen die wereldwijd door vee wordt geproduceerd.

Een deel hiervan kan uitstekend worden gebruikt in de vorm van vloeibare mest om akkers en andere landbouwgrond te bemesten. Maar door de enorme hoeveelheden bereikt deze cyclus zijn grenzen, als hij al niet lang geleden overbelast is geraakt.

Over dit probleem kunt u hier meer lezen op https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169772223000700bijvoorbeeld. Naast biogasproductie en het splitsen van langeketenmoleculen door bacteriën, zijn er andere methoden nodig om met het afval om te gaan - naast de voor de hand liggende oplossing om minder vlees te produceren.

Een techniek die onlangs door de Universiteit van Wisconsin-Madison is gepresenteerd, zou hierbij kunnen helpen. In principe gaat het om een elektrode, vergelijkbaar met de elektroden die in batterijtechnologie worden gebruikt, die in vloeibare mest wordt ondergedompeld.

De samenstelling van kalium, nikkel, waterstof, koolstof en ijzer (kortweg KNiHCFe of kaliumnikkelhexacyanferraat) onttrekt elektronen aan de vloeistof en zorgt ervoor dat veel lange-ketenverbindingen worden afgebroken.

Hierdoor hopen vooral kalium en ammoniak zich op bij de elektrode. In de tweede stap wordt de elektrode ondergedompeld in schoon water en met behulp van elektriciteit gescheiden van de grondstoffen, die nu heel gemakkelijk in hoge concentraties kunnen worden teruggewonnen.

Natuurlijk moet het de moeite waard zijn

Een positief neveneffect: het tweede proces produceert ook waterstof en waterstofperoxide. Deze twee basisstoffen voor veel chemische processen zijn ook waardevol. Alleen al één kilogram kalium wordt voor enkele honderden dollars verhandeld.

De onderzoekers hebben zelfs geëxtrapoleerd dat alle op deze manier verkregen producten een winst van bijna 200.000 dollar kunnen opleveren voor een boerderij met duizend koeien.

Hierbij werd uitgegaan van een elektriciteitsprijs van iets minder dan $0,08. Dit kan realistisch gezien overal worden bereikt waar zonnecentrales en windturbines op bepaalde momenten meer elektriciteit opwekken dan nodig is. Met andere woorden, op het platteland, waar de mestboerderijen zich bevinden.

Last but not least zou de uitstoot van de dierlijke productie kunnen worden verminderd. Als de totale productie ook iets kan worden teruggebracht, kan deze zelfs aanzienlijk worden verminderd.