Hur kan bönder spåra utsläpp från en öppen ladugård?
Hur vet vi vad de nuvarande koncentrationerna är? Och, ännu mer till saken, hur kan man mäta utsläpp i en öppen ladugård? Förångas inte allt bara – bokstavligen – i tomma intet?
Karin Groenestein börjar grina direkt när hon konfronteras med denna fråga. "Ja, just det! Den här frågan är död!" Karin är forskare vid Wageningen Livestock Research och är, direkt och indirekt, involverade i många av de integrerade tillvägagångssätten (Integraal Aanpakken)-projekt, syftade till att minska ammoniak och metan från boskapssektorn:"För att börja med, det är viktigt att veta exakt vad emission är. För att hålla det enkelt, tumregeln är:emission =koncentration x ventilation”, säger Karin.
För att beräkna detta, vi behöver veta koncentrationen av ammoniak eller metan i en lada. Kort sagt:hur mycket av dessa ämnen finns i ladugården? Dessutom, vi behöver veta om ventilation, vilket är mängden luft som strömmar genom ladugården. För förorenad luft kan bara drivas ut ur ladugården om frisk luft släpps in. Annars kan utsläppet är noll.
Koncentration
Bra sensorer och en korrekt mätmetod är nyckeln till tillförlitlig data, förklarar forskaren. "Som fallet är i ditt privatliv:köp billigt, betala dyrt. Billiga sensorer är i allmänhet mindre exakta, och precision är precis vad som behövs. Särskilt i naturligt ventilerade ladugårdar som mjölkkorsladugårdar. Vi måste mäta skillnaden mellan luften utanför -som också kan innehålla ammoniak- och luften inuti, som innehåller mer ammoniak. Skillnaden är ibland minimal, vilket gör det viktigt att använda en exakt sensor.
Karin fortsätter med att förklara att varje läsning tas två gånger. "Siffrorna berättar historien. Så, Om allt går bra, båda avläsningarna är desamma. Om så är fallet, uppgifterna är tillförlitliga."
Förutom sensorer, forskarna mäter också ammoniakkoncentrationen genom att tvinga ladugårdsluft genom en flaska som innehåller en syra. Denna syra extraherar ammoniaken från ladugårdsluften. Ammoniakhalten i syran mäts sedan i labbet. Eftersom de vet hur många liter ladugårdsluft som "bubblats" i flaskan, forskarna kan beräkna koncentrationen av ammoniak i ladugården.
Att mäta växthusgaser som lustgas och metan görs lite annorlunda. Forskarna använder den så kallade lungmetoden:en stor behållare med en vakuumpåse inuti. Karin:”När vi öppnar ventilen i påsen, den kommer att dra in ladugårdsluft under 24 timmar. Vi analyserar sedan luften i labbet. Där, vi har dyr mätutrustning som kan avgöra exakt hur mycket metan och lustgas luften innehåller.”
Ventilation
"Nu vet vi nivåerna av ammoniak, metan och lustgas i ladugårdsluften. Men detta är inte detsamma som utsläpp. Vi behöver den andra komponenten för vår beräkning:ventilation. Att veta hur mycket luft som lämnar ladan är viktigt. I mekaniskt ventilerade ladugårdar, detta är enkelt nog. Du mäter bara volymen luft som rinner genom ventilationsschaktet”, Karin förklarar. "Detta är inte ett alternativ i en mjölkboskapsladugård, eftersom dessa ofta är naturligt ventilerade, med öppna sidor."
"Vi var tvungna att tänka på en lösning. Vi vet hur mycket CO2 en ko andas ut. Så, om det finns 100 nötkreatur i ladugården, i detta hypotetiska fall, det borde finnas 5000 ppm CO2 i ladugårdsluften om det inte fanns någon ventilation alls. Ladugården är, dock, ventilerad, så vi mäter koncentrationen av CO2 i ladugården. Om detta är, säga, 500 ppm CO2, vi vet att luften har spätts ut tio gånger. Det betyder att tio gånger ladugårdsvolymen i frisk luft har passerat byggnaden. Och med det, metan och ammoniak."
"Nu, vi har de två komponenterna vi behöver för vår beräkning”, säger Karin. "Vi känner till koncentrationen, och vi kan ventilationen. Detta gör att vi kan beräkna utsläppen. Detta är en något förenklad förklaring; verkligheten är lite mer komplicerad. Aspekter som temperatur, vindhastighet, ladugårdshygien och koncentration i uteluften påverkar koncentrationen i ladugården, och luftflödet.
Att mäta utsläpp är ett ganska exakt jobb och väsentligt för integrerade lösningar inom jordbruket!”
Karin Groenestein börjar grina direkt när hon konfronteras med denna fråga. "Ja, just det! Den här frågan är död!" Karin är forskare vid Wageningen Livestock Research och är, direkt och indirekt, involverade i många av de integrerade tillvägagångssätten (Integraal Aanpakken)-projekt, syftade till att minska ammoniak och metan från boskapssektorn:"För att börja med, det är viktigt att veta exakt vad emission är. För att hålla det enkelt, tumregeln är:emission =koncentration x ventilation”, säger Karin.
För att beräkna detta, vi behöver veta koncentrationen av ammoniak eller metan i en lada. Kort sagt:hur mycket av dessa ämnen finns i ladugården? Dessutom, vi behöver veta om ventilation, vilket är mängden luft som strömmar genom ladugården. För förorenad luft kan bara drivas ut ur ladugården om frisk luft släpps in. Annars kan utsläppet är noll.
Koncentration
Bra sensorer och en korrekt mätmetod är nyckeln till tillförlitlig data, förklarar forskaren. "Som är fallet i ditt privatliv:köp billigt, betala dyrt. Billiga sensorer är i allmänhet mindre exakta, och precision är precis vad som behövs. Särskilt i naturligt ventilerade ladugårdar som mjölkkorsladugårdar. Vi måste mäta skillnaden mellan luften utanför -som också kan innehålla ammoniak- och luften inuti, som innehåller mer ammoniak. Skillnaden är ibland minimal, vilket gör det viktigt att använda en exakt sensor.
Siffrorna berättar historien. Så, Om allt går bra, båda avläsningarna är desamma. Om så är fallet, uppgifterna är tillförlitliga.
Karin Groenestein, Wageningen Boskapsforskning
Karin fortsätter med att förklara att varje läsning tas två gånger. "Siffrorna berättar historien. Så, Om allt går bra, båda avläsningarna är desamma. Om så är fallet, uppgifterna är tillförlitliga."
Förutom sensorer, forskarna mäter också ammoniakkoncentrationen genom att tvinga ladugårdsluft genom en flaska som innehåller en syra. Denna syra extraherar ammoniaken från ladugårdsluften. Ammoniakhalten i syran mäts sedan i labbet. Eftersom de vet hur många liter ladugårdsluft som "bubblats" i flaskan, forskarna kan beräkna koncentrationen av ammoniak i ladugården.
Att mäta växthusgaser som lustgas och metan görs lite annorlunda. Forskarna använder den så kallade lungmetoden:en stor behållare med en vakuumpåse inuti. Karin:”När vi öppnar ventilen i påsen, den kommer att dra in ladugårdsluft under 24 timmar. Vi analyserar sedan luften i labbet. Där, vi har dyr mätutrustning som kan avgöra exakt hur mycket metan och lustgas luften innehåller.”
Ventilation
"Nu vet vi nivåerna av ammoniak, metan och lustgas i ladugårdsluften. Men detta är inte detsamma som utsläpp. Vi behöver den andra komponenten för vår beräkning:ventilation. Att veta hur mycket luft som lämnar ladan är viktigt. I mekaniskt ventilerade ladugårdar, detta är enkelt nog. Du mäter bara volymen luft som rinner genom ventilationsschaktet”, Karin förklarar. "Detta är inte ett alternativ i en mjölkboskapsladugård, eftersom dessa ofta är naturligt ventilerade, med öppna sidor."
"Vi var tvungna att tänka på en lösning. Vi vet hur mycket CO2 en ko andas ut. Så, om det finns 100 nötkreatur i ladugården, i detta hypotetiska fall, det borde finnas 5000 ppm CO2 i ladugårdsluften om det inte fanns någon ventilation alls. Ladugården är, dock, ventilerad, så vi mäter koncentrationen av CO2 i ladugården. Om detta är, säga, 500 ppm CO2, vi vet att luften har spätts ut tio gånger. Det betyder att tio gånger ladugårdsvolymen i frisk luft har passerat byggnaden. Och med det, metan och ammoniak."
"Nu, vi har de två komponenterna vi behöver för vår beräkning”, säger Karin. "Vi känner till koncentrationen, och vi kan ventilationen. Detta gör att vi kan beräkna utsläppen. Detta är en något förenklad förklaring; verkligheten är lite mer komplicerad. Aspekter som temperatur, vindhastighet, ladugårdshygien och koncentration i uteluften påverkar koncentrationen i ladugården, och luftflödet.
Att mäta utsläpp är ett ganska exakt jobb och väsentligt för integrerade lösningar inom jordbruket!”
