innovatie

TNO’ers bestrijden de stikstofcrisis met programma Brains4Nitrogen

15 oktober 2021 • 4 min leestijd

Na het succes van het Brains4corona-programma, waarin TNO zich richtte op de aanpak van het coronavirus in 2020, is de organisatie nu van plan meer van deze 'Brains4x'-uitdagingen te lanceren. In de eerste daarvan - Brains4nitrogen - wil TNO grip krijgen op een crisis die de samenleving al enige tijd bezighoudt: de stikstofcrisis. 'We hebben veel kennis in huis. Brains4nitrogen helpt ons om die kennis direct in te zetten, meestal samen met kennispartners en stakeholders', vertelt Jaap Lombaers, directeur Kennismanagement & Partnerships bij TNO.

De stikstofcrisis is een complex probleem dat gevolgen heeft voor de woningbouw, de landbouw en vele andere sectoren.  De uitstoot van stikstof schaadt onze natuurgebieden en biodiversiteit, en de maatregelen om die uitstoot te verminderen leiden tot vertraging van bouwprojecten en het inhouden van emissievergunningen, met alle gevolgen van dien. Deze crisis is vanwege de grote maatschappelijke impact gekozen als tweede thema in de geplande Brains4x-reeks, en alle TNO'ers zijn uitgenodigd ideeën aan te dragen. Dit programma helpt ons om met concrete oplossingen te komen op basis van de bestaande kennis van TNO', zegt Lombaers.

Voor Brains4nitrogen hebben meer dan twintig TNO-teams ideeën bedacht om de crisis aan te pakken. Lombaers, die ook betrokken was bij Brains4corona, is blij met de voortzetting van de reeks. 'Na het succesvol afronden van het programma viel het ons op dat we een extra formule hadden ontdekt die TNO op korte termijn goed kan gebruiken in de maatschappij. Het is mooi om te zien dat alle TNO-collega's de kans hebben gekregen om met oplossingen te komen.' De nieuwe aanpak lijkt zeker goed te werken bij TNO. Lombaers: 'Iedereen barst van het enthousiasme. Dit programma is precies wat ik het leukst vind aan werken bij TNO. Zo snel met oplossingen kunnen komen geeft me veel voldoening in mijn werk.

Brains4nitrogen: vier verschillende projecten

Uiteindelijk zijn vier projecten geselecteerd om hun voorgestelde oplossing te ontwikkelen in het kader van Brains4nitrogen. De projecten richten zich op verschillende sectoren (van bouw tot landbouw), en hebben elk hun eigen unieke karakter. Programmaleider Elodie Jegu: 'Sommige projecten richten zich op technologie die kan worden gebruikt om emissies direct te verminderen, terwijl andere projecten indirect bijdragen, bijvoorbeeld door verbeterde analysemethoden te ontwikkelen die uitmonden in beter geïnformeerde beleidsmaatregelen. Beide soorten oplossingen zijn belangrijk, en het helpt ook dat ze elkaar aanvullen.

De projecten hebben in ieder geval iets gemeen: de oplossingen waar de teams aan werken, zijn allemaal direct toepasbaar in de maatschappij.  Jegu: 'Het mooie aan de projectteams is dat ze zichzelf hebben uitgedaagd om op korte termijn met oplossingen te komen. Dat deden ze door optimaal gebruik te maken van bestaande TNO-technologie en -kennis. Ook onderhielden ze nauw contact met het bedrijfsleven en beleidsmakers om goed inzicht te krijgen in de behoeften van gebruikers.

De projecten

Construction Equipment Emission Measurement Solutions houdt zich bezig met stikstofemissies van bouwmaterieel. In de afgelopen vijf jaar heeft TNO eigen meet- en monitoringinstrumenten ontwikkeld voor andere toepassingen. Het project maakt deze instrumenten gemakkelijk beschikbaar voor de bouwsector, met de nadruk op bouwmaterieel. Dat geeft bouwbedrijven, vergunningverleners en overheden een beter inzicht in de stikstofemissies die vrijkomen bij het gebruik van deze machines. Dat vormt een solide basis voor het nemen van beslissingen over inzet, onderhoudsplanning en mechanische aanpassingen om de stikstofuitstoot te verminderen.

N2-ABLE richt zich op de agrarische sector, specifiek op thermochemische mestverwerking. Mest uit de rundvee- en varkenshouderij is een van de belangrijkste bronnen van ammoniakemissie in Nederland. Het N2-ABLE systeem kan op locatie worden ingezet bij de bedrijven waar de stikstofuitstoot het meest kritisch is, om de stikstofuitstoot (NOx) te beperken. Mest wordt in het systeem verwerkt met een technologie die eerder door TNO is ontwikkeld voor de verwerking van afvalslib, waarbij een vaste en vloeibare fractie ontstaat. De vaste fractie kan worden gebruikt als brandstof voor elektriciteitscentrales, met een minimale stikstofuitstoot dankzij de NOx-strippingmaatregelen die deze al hebben. Schadelijke stikstofverbindingen in het vloeibare deel worden omgezet in onschadelijke stikstof, wat resulteert in bruikbare meststoffen.

‘Emissieloos bouwen’ richt zich op de vermindering van stikstof- en andere emissies zoals CO2 en fijnstof in de bouwsector. De software die hiervoor is ontwikkeld, helpt bouwbedrijven en hun opdrachtgevers bij het maken van keuzes: voor elk bouwproject gaat het projectteam na welke combinaties van maatregelen de bedrijven kunnen nemen om de stikstofuitstoot te verminderen en welke daarvan tot de grootste reductie leiden. De tool is ontwikkeld door eerst één bouwproject in detail te analyseren: het bouwproject "Singelgrachtgarage" in het centrum van Amsterdam. De software omvat een breed scala van maatregelen, zoals slimme en schone bouwlogistiek en het gebruik van emissievrij bouwmaterieel.

‘Eddy-covariance metingen’ ontwikkeld een methode om de meting van stikstofdepositie vanuit de lucht te verbeteren. Een belangrijke vraag in de stikstofcrisis is hoeveel reactief stikstof (in de vorm van ammoniak) terechtkomt in de Natura 2000-gebieden (de beschermde en meest kwetsbare natuurgebieden van Europa). Zelfs een geringe overschrijding van de toegestane depositieniveaus vormt een ernstige belemmering voor de economische activiteiten in deze gebieden, waardoor voldoende nauwkeurige metingen van groot belang zijn. Besluiten zijn nog steeds gebaseerd op meettechnologie uit de jaren tachtig en negentig. De 'Eddy-covariantie' technologie is de standaard voor andere metingen (broeikasgasmetingen). In dit project heeft TNO samen met het RIVM laten zien hoe deze technologie gebruikt kan worden om ammoniakdepositie te meten.

Alle beetjes helpen

De stikstofcrisis is niet binnen een paar jaar op te lossen met één one-size-fits-all oplossing. Zelfs het Brains4nitrogen-programma kan slechts een bescheiden bijdrage leveren, geeft Jegu toe. Maar alle initiatieven die kunnen bijdragen zijn welkom en hard nodig. De stikstofcrisis is bijzonder hardnekkig en alle kleine beetjes helpen. De projecten dienen ook als inspiratie voor andere teams en projecten en helpen hen soms om sneller vooruitgang te boeken.' Lombaers beaamt dat. 'In Nederland zijn al veel partijen bezig met de stikstofcrisis. Brains4nitrogen is bescheiden van omvang vergeleken met de totale investeringen en inspanningen op dit gebied. Maar door slim hergebruik van reeds bij TNO ontwikkelde kennis, kunnen we een zinvolle bijdrage leveren.'

innovatie

Met Brains4x van TNO versnelde innovatie op maatschappelijke uitdagingen in Nederland

15 okt '21 - 2 min
Van de coronapandemie tot aan de stikstofcrisis: Nederland staat voor grote uitdagingen. Na het succes van Brains4corona en Brains4nitrogen gaat TNO vaker challenges... Lees meer
innovatie

Brains4corona: coronacrisis bestrijden met innovatiekracht

9 apr '20 - 4 min
De coronacrisis heeft grote impact op onze samenleving en de wereldeconomie. TNO zet daarom haar innovatiekracht in om een bijdrage te leveren aan de bestrijding... Lees meer