Naar de inhoud

Machinebouwer in Ter Apel

EeftingMilieutechniek

NOx en ammoniak: het verschil en de oplossingen

NOx komt van verbranding, ammoniak van mest. Lees het verschil en welke technieken per stof werken, van elektrificatie en SCR tot luchtwassers.

SCR-reactor voor stikstofreductie

Stikstofoxiden (NOx) en ammoniak (NH₃) worden in één adem genoemd, maar het zijn twee verschillende stoffen met een eigen oorsprong en een eigen oplossing. Wie stikstofuitstoot wil verminderen, doet er goed aan het verschil te kennen. Anders kiest u een maatregel die niet raakt wat u wilt aanpakken. In dit artikel leggen we uit waar beide stoffen vandaan komen, hoe ze in de natuur terechtkomen en welke technieken per stof werken.

Wat is NOx?

NOx is de verzamelnaam voor stikstofmonoxide (NO) en stikstofdioxide (NO₂). Deze gassen ontstaan wanneer stikstof en zuurstof uit de lucht bij hoge temperatuur met elkaar reageren, zoals in de verbrandingskamer van een dieselmotor, in een oven of in een ketel. Hoe heter de verbranding, hoe meer NOx er in het algemeen ontstaat. NOx is dus vooral een gevolg van verbranden: motoren, generatoren, mobiele werktuigen, scheepvaart, verkeer en industriële processen.

Wat is ammoniak (NH₃)?

Ammoniak is een gas dat vooral vrijkomt uit dierlijke mest. In urine en mest zit stikstof dat onder invloed van enzymen en bacteriën wordt omgezet in ammoniak, dat vervolgens uit stallen, mestopslag en van het land vervliegt. Ook kunstmest en sommige industriële processen leveren ammoniak. In Nederland is de landbouw veruit de grootste bron van ammoniakuitstoot. Ammoniak is dus vooral een gevolg van mest en biologische processen, niet van verbranding.

Hoe komt stikstof in de natuur terecht?

Zowel NOx als NH₃ verspreiden zich door de lucht en slaan neer op bodem, water en planten. Die neerslag heet stikstofdepositie. Voor gevoelige natuur, zoals Natura 2000-gebieden, werkt extra stikstof als meststof: soorten die van voedselarme grond afhankelijk zijn, verliezen terrein, en bodems verzuren. Voor veel habitattypen geldt een kritische depositiewaarde, de grens waarboven de kans op schade toeneemt. Ammoniak slaat gemiddeld dichter bij de bron neer dan NOx, wat de lokale invloed van een stal of installatie groter kan maken.

KenmerkNOxAmmoniak (NH₃)
Ontstaat doorVerbranding bij hoge temperatuurMest, urine en biologische processen
Typische bronnenDieselmotoren, generatoren, ovens, scheepvaart, verkeerStallen, mestopslag, mest uitrijden, kunstmest
Typische oplossingElektrificatie, SCR, optimalisatie van motor en gebruikStal- en mestmaatregelen, luchtwassers
AandachtspuntUitstoot hangt sterk af van motorbelasting en onderhoudLokale neerslag kan groot zijn, ook bij kleine bronnen
Het verschil op hoofdlijnen. Voor uw situatie is een bronanalyse nodig.

Beide stoffen bevatten stikstof en leiden beide tot depositie. In rekenmodellen zoals de AERIUS Calculator worden ze daarom samen als stikstofdepositie doorgerekend. In de praktijk vraagt elke stof echter een eigen techniek: wat een motor schoner maakt, doet niets voor een stal, en andersom.

Technieken om NOx te verminderen

Voor machines en installaties met een verbrandingsmotor of oven zijn er grofweg drie routes. De eerste is elektrificeren: een elektrische aandrijving stoot ter plaatse geen NOx uit en maakt de machine bovendien stiller. Of dat haalbaar is, hangt af van vermogen, inzetduur en de beschikbaarheid van stroom of accucapaciteit. De tweede is nabehandeling met SCR (selectieve katalytische reductie). Daarbij wordt ureum, ook bekend als AdBlue, in het uitlaatgas gedoseerd; in de katalysator reageert het gevormde ammoniak met NOx tot stikstof en water. De derde is optimalisatie van motor en gebruik: de juiste motorbelasting, minder stationair draaien en goed onderhoud.

SCR werkt alleen goed bij de juiste temperatuur, een goede dosering en een gezonde katalysator. Bij te veel doseren kan ammoniak onverbrand ontsnappen, de zogenoemde ammoniakslip. Dat is dus een reden om SCR niet als vanzelfsprekend te beschouwen, maar als systeem dat meet- en onderhoudsaandacht vraagt.

Technieken om ammoniak te verminderen

Bij ammoniak ligt de oplossing vooral bij de bron: het beperken van de contactoppervlakte tussen mest en lucht, snelle afvoer van urine en mest en het aanpassen van voer. Daarnaast zijn er luchtwassers: installaties waarin de lucht uit een stal of proces door een wasvloeistof wordt geleid die ammoniak afvangt. Het waswater moet daarna worden verwerkt, en de ventilatoren kosten energie. Dat zijn punten om vooraf mee te nemen in het ontwerp.

Wat betekent dit voor uw machine of installatie?

Begin met de vraag waar uw uitstoot vandaan komt. Gaat het om een motor, dan ligt de oplossing in elektrificatie, nabehandeling of beter gebruik. Gaat het om ammoniak uit een proces of stal, dan zoekt u het in afvang en bronmaatregelen. Een sensor of dataregistratie op de machine laat zien hoeveel uren en op welk vermogen u werkelijk draait. Met zo’n meting van het werkelijke gebruik vermijdt u dat u een dure oplossing kiest voor een probleem dat kleiner of anders is dan gedacht.

Wij ontwerpen en bouwen stikstofmachines voor emissiereductie, van elektrische aandrijving tot dosering- en afvangmodules, en leggen de afweging helder uit. Achtergrond over het probleem leest u op onze pagina over stikstofreductie. Overweegt u een investering, bekijk dan de subsidiemogelijkheden of neem contact met ons op voor een eerste gesprek.

Let op

Regels rond stikstof, vergunningen en rekenmethoden wijzigen regelmatig. Raadpleeg voor uw situatie altijd uw bevoegd gezag of een gespecialiseerd adviesbureau.

Conclusie

NOx komt van verbranding, ammoniak van mest en biologische processen. Beide bereiken de natuur als stikstofdepositie, maar ze vragen om een andere aanpak. Wie de bron kent, kiest sneller en goedkoper de techniek die werkelijk effect heeft. Wilt u weten wat dat voor uw machine of installatie betekent, dan bespreken we graag uw situatie en laten we eerlijk weten welke aanpak zinvol is en welke niet.

Geschreven door Eefting Milieutechniek
Machinebouwers uit Ter Apel die duurzame machines en milieutechniek ontwikkelen. Heeft u een vraag over dit onderwerp? Neem contact op.

Een milieuvraagstuk of machine in gedachten?

Vertel ons waar u tegenaan loopt. Wij denken mee over de techniek, de haalbaarheid en de planning, vrijblijvend en in begrijpelijke taal.