Een zuivelfabriek in Californië heeft succesvol methaan gevangen

Een gigantisch, ballonachtig zeil strekt zich uit over een lagune van mest op een melkveebedrijf in de Central Valley, en verbergt een stille maar opmerkelijke transformatie. Methaan, een krachtig klimaatopwarmend gas, wordt opgevangen en gereinigd in plaats van in de atmosfeer te worden vrijgegeven.

Een nieuwe studie van onderzoekers aan de Universiteit van Californië, Riverside toont de effectiviteit aan van melkveedigestoren, die mestvijvers zijn die strak zijn afgesloten om het geproduceerde methaan op te vangen en opnieuw te gebruiken. De studie toont aan dat deze systemen de methaanemissies in de atmosfeer met ongeveer 80% kunnen verminderen, een resultaat dat nauw aansluit bij de schattingen die de Californische staatsofficials hebben gebruikt in hun klimaatplanning.

De bevindingen, gepubliceerd in Global Change Biology Bioenergy, komen op een moment dat Californië zijn investeringen in methaancontrole-technologieën opvoert om zijn doel te bereiken om de uitstoot tegen het einde van het decennium met 40% te verminderen ten opzichte van de niveaus van 2013. Meer dan 130 van deze systemen zijn nu operationeel in melkveebedrijven in Californië, maar tot nu toe was hun prestatie in de echte wereld niet zo grondig geverifieerd.

“De digestoren kunnen lekken, en dat gebeurt soms,” zei Francesca Hopkins, een klimaatwetenschapper aan UCR die het onderzoek leidde. “Maar wanneer het systeem goed is gebouwd en zorgvuldig wordt beheerd, dalen de emissies echt. Dat zagen we hier.”

Het team richtte zich op een familiebedrijf in Tulare County, een heet en droog gebied in de San Joaquin Valley dat meer melk produceert dan enig ander county in de Verenigde Staten. De onderzoekers deden mobiele atmosferische metingen rond de boerderij gedurende een jaar voordat en een jaar nadat het digester-systeem in 2021 werd geïnstalleerd, waarbij honderden datapunten werden verzameld vanuit een bus uitgerust met precisiegassensoren.

Methaan is meer dan 80 keer zo krachtig als kooldioxide als het gaat om het opwarmen van de atmosfeer over een periode van 20 jaar. In Californië komt veel van het methaan van melkkoeien. Het gas komt niet alleen van de boertjes die ze uitstoten na het eten, maar ook van de manier waarop hun mest wordt opgeslagen. Wanneer mest in open, met water gevulde putten wordt gehouden, breekt het af zonder zuurstof en stoot het methaan in de lucht uit.

Het bedekken van deze putten met gasdichte membranen maakt het mogelijk om het gas op te vangen, te reinigen en via leidingen in brandstofsystemen te brengen die vaak diesel in langeafstandstrucks vervangen. Op de locatie in Tulare County ontdekten onderzoekers aanvankelijk enkele lekken in het systeem. In samenwerking met de operator van de digester, California Bioenergy, wees het team op de problemen. Er werden aanpassingen gedaan. De methaanreducties volgden.

“Dit was een schoolvoorbeeld van adaptief beheer,” zei Hopkins. “De samenwerking tussen wetenschappers, het bedrijf en de boer maakte echt een groot verschil.”

Hoewel de studie het potentieel van melkveedigestoren bevestigt, erkent het ook hun beperkingen. Ze adresseren niet de andere emissies die veel voorkomen in melkveebedrijven, zoals ammoniak of luchtdeeltjes die de lokale luchtkwaliteit beïnvloeden. Het bouwen van de digestoren is ook geen kleine taak. Het vereist vergunningen, kapitaalinvesteringen en langdurig onderhoud.

“Ze zijn niet voor elke boerderij,” zei Hopkins. “Maar voor melkveebedrijven die het werkend kunnen krijgen, is dit een van de meest kosteneffectieve manieren die we hebben om deze broeikasgasemissies te verminderen.”

Californië breidt ook zijn monitoringcapaciteit uit met satelliettechnologie die grote methaanlekken vanuit de ruimte kan detecteren. Staatsregulatoren kunnen vervolgacties ondernemen met site-operators wanneer er pieken in de emissies worden gedetecteerd.

Hopkins beschouwt de inspanning als een model voor hoe klimaatbeleid, wetenschap en industrie kunnen samensmelten wanneer de omstandigheden goed zijn. “Er is zoveel verdeeldheid in de klimaatruimte,” zei ze. “Maar dit is een echt voorbeeld van samenwerking dat leidt tot meetbare resultaten.”