GasUitwisselingsKamers (GUK s) Verwelkoming: G. Riebbels Inleiding: Prof. Dr. Ir. E. Van Bockstaele Uiteenzetting: Dr. Ir. S. De Campeneere en Dr. N. Peiren Bezoek aan de GUK s Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek Eenheid Dier www.ilvo.vlaanderen.be Beleidsdomein Landbouw en Visserij
Boodschap Waarom onderzoek naar gassen? Waarom focus op methaan? Hoe ontstaat methaan? Waarom keuze voor GUK s? GUK s Onderzoek met GUK s 2
Gassen en Broeikaseffect Broeikaseffect is voldoende gekend Ontstaat door opstapeling van broeikasgassen Broeikasgassen zijn gassen in de atmosfeer die lange golf straling absorberen en terug stralen naar het aardoppervlak 3
Wat zijn broeikasgassen? De voornaamste drie zijn: Koolstofdioxide (CO 2 ) (1) (1) methaan (CH 4 ) (21) (25) stikstofoxide (N 2 O) (310) (298) (CO 2 -equivalenten voor een 100 jaar tijdsinterval, IPCC AR2 1996, IPCC AR4 2007) Methaan overleeft 12 jaar in atmosfeer, CO 2 100-200 jaar, lachgas 150 jaar => snel effect met methaan 4
Bijdrage broeikaseffect: sectoren CO 2 equivalenten Bron: MIRA 2010 5
Broeikasgassen in Vlaanderen 2009 Landbouw CO 2 eq Bron: MIRA 2010 6
Methaanproductie in de landbouw Landbouw (veeteelt) is verantwoordelijk voor 77% van de methaanemissie in Vlaanderen De voornaamste bronnen van de CH 4 -productie in de landbouw zijn fermentatie in de pensmaag bij herkauwers (56%) en dierlijke mest (varkens-rund) (44%) Afhankelijk van de voederopname, het productieniveau en de rantsoenformulering wordt er tussen de 200 en 500 g methaan per dag gevormd in het spijsverteringsstelsel van een melkkoe. Dit komt overeen met 5-14% van de bruto energie van het voeder. 7
Methaanproductie bij rundvee Tijdens de afbraak van de voedercomponenten (zuurstofarm) ontstaat er H 2 en CO 2. Methaan producerende organismen vormen hieruit methaan. Methaan wordt op die manier gevormd in de pens en in de dikke darm. Het methaan wordt daarna uitgescheiden via oprispingen (eten, herkauwen), ademhalen en via winden (zeer beperkt aandeel) 8
Hoeveel methaan produceert een koe? CO 2 emissions have been significantly reduced to 165 g CO 2 /km respectively with corresponding fuel economy benefits. 19.000 km /jaar = CH 4 = 9
of 104 g CO 2 15.000 km /jaar = CH 4 = 15.000 km /jaar 10
Emissie van CH 4 per veecategorie Vlaanderen (2006) kg CH 4 /kop/jaar Ton CH 4 /jaar Percentage Slachtkalveren 19,59 3138 4 Runderen onder 1 jaar 25,80 7060 9 Runderen tussen 1 en 2 jaren 47,16 12045 16 Runderen meer dan 2 jaren 50,45 9279 12 Zoogkoeien 67,81 11939 15 Melkkoeien 118,80 33707 44 Totaal 77167 100 De maagdarm fermentatie berekening voor runderen is gebaseerd op de Tier 2 benadering. De emissiefactoren voor elke veecategorie worden geschat op basis van de bruto energie inname. De bruto energie is afhankelijk van de hoeveelheid voeder die vereist is voor onderhoud, voederen (om hun voeder te verkrijgen), groei, lactatie en dracht. 11
Hoe methaan meten? 12
Waarom keuze voor GUK s? Precisie Individuele metingen Focus op methaan, maar neveneffecten op ander gassen (en vertering) opvolgen Continue metingen (tijdseffect) Online-metingen Toepasbaar op meerdere diersoorten Dit alles afwegen ten opzichte van budget 13
Constructie Kamer Ventilatie Gasmeting Kostprijs 14
Diervriendelijkheid Ruime dimensies Klare kamers met grote ramen (visueel contact) Kwalitatieve ligmat Detail-afwerking Alarm op T C en CO 2 15
Mogelijk onderzoek Methaanuitstoot bij verschillende rantsoenen / effect van bepaalde voedermiddelen uittesten Verloop van de methaanuitstoot in de loop van de dag Studie van de individuele variatie tussen de koeien (mogelijkheden voor selectie?) Studie van het effect van additieven op de methaanreductie. (korte / lange termijn) Studie van de relatie tussen additieven/voedermiddelen en hun effect op de populatie in de pens Uittesten van alternatieve methodes om methaan in te schatten. (bv SF 6 ) Relatie tussen melkcomponenten en methaanuitstoot 16
Voorbeeld van een proef Week 1 Week 2 Week 3 Week 4 Week 5 Week 6 Week 7 Week 8 X X X X controle controle testfase testfase testfase testfase testfase testfase Individuele voeder- en wateropname Productie aan methaan, ammoniak, lachgas en CO2 Melkproductie en melksamenstelling Samenstelling van de mest en de urine (bv. N- en P- balans) Eventueel bemonstering van het pensvocht 17
Lopende projecten SMEthane: a technological platform to develop nutritional additives to reduce methane emissions from ruminants : een Europees project waarin Europese KMO s onderzoek laten doen bij 5 Europese onderzoeksinstellingen (CSIC (Spanje), Aberystwyth University (UK), INRA (Frankrijk), UGent Lanupro en ILVO (België) ter ontwikkeling van methaanremmende nutritionele additieven Doctoraatsbeurs ILVO-Dier UGent Lanupro: onderzoek naar de relatie tussen de methaanuitstoot en de samenstelling van het melkvet. Onderzoeker: Joaquin Castro Montoya 18
Lopende projecten ILVO-onderzoeksmandaat voor 6 jaar: De methaanuitstoot van grote herkauwers inschatten voor typisch Vlaamse omstandigheden en rantsoenen. Dit is een aanvulling bij Het in kaart brengen van de nutriënten-excreties van de landbouwhuisdieren. Onderzoeker: Nico Peiren Deelname als partner aan Nieuw-Zeelandse oproep Development of a comprehensive technical manual of existing alternative respiration chambers for methane emission measurements: designs, their performance and operation 19
Aangevraagd project IWT project samen met UGent: Verlagen van de methaanuitstoot van melkvee via een gecombineerde lange-termijn strategie, met aandacht voor geassocieerde effecten op andere broeikasgassen 20
Samenwerkingen Samenwerking met Lanupro UGent rond methaanonderzoek (Prof. V. Fievez) Via SMEthane: samenwerking met 3 buitenlandse instituten Ideeën tot samenwerking met CRA-Gembloux. Contacten met meerdere andere buitenlandse onderzoeksinstellingen. 21
Dank EU-project Dairyman (financiële ondersteuning) Europees project dat aan landbouwers mogelijkheden demonstreert om aan ecologische randvoorwaarden te voldoen op een financiëel aantrekkelijke manier door een efficiënter gebruik van grondstoffen, waarbij innovatieve technieken en werkwijzen aan de landbouwer worden gedemonstreerd. Olav, Eric en Jürgen van ILVO T&V voor het maken van de ventilatieschacht Seppe, Eric, Robert en Sofie van ILVO Dier voor technische ondersteuning 22
Vragen? 23
Demonstratie ter plaatse Drie koeien in kamers Werking van het systeem Voorbeeldmeting op gas monitor Gelieve hygiëne-overtrekjes aan te doen Gelieve in groep te blijven 24
Bedankt voor uw aandacht Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek Eenheid Dier www.ilvo.vlaanderen.be Beleidsdomein Landbouw en Visserij