Meer grip op stikstofuitstoot met fotonische chiptechnologie

OnePlanet Research Center werkt aan de nieuwe technologie. Met fotonische chiptechnologie wordt de basis gelegd voor een efficiënter en duurzamer stikstofmanagement op bedrijfsniveau. De totale stikstofbelasting op de omliggende natuur kan zou op deze manier worden verminderd.

Inzicht in uitstoot
Boeren kunnen direct inzicht krijgen in hun uitstoot van sensorsystemen die continu meten. De systemen laten zien of bepaalde aanpassingen en/of maatregelen effect hebben. Daarop kan worden bijgestuurd. Er zijn tot op heden nog geen betaalbare en betrouwbare meetsystemen om dat voor verschillende soorten stallen mogelijk te maken. Voor open stallen, waar de te meten concentraties lager zijn, is dit met name een uitdaging.

Volgens Remco Suer (program manager Environmental Sensing OnePlanet) zijn de eerste prototypen van de fotonische chips van imec veelbelovend. “Het betrouwbaar meten van lage concentraties van meerdere gassen tegelijkertijd is binnen handbereik. Om tijdig ingezet te kunnen worden voor het realiseren van stikstof- en klimaatdoelen moet de doorontwikkeling, validatie en productierijp maken gelijktijdig worden ingezet. Dit vraagt lef en een investering. Voor individuele tech/sensorbedrijven is het investeringsrisico immers nog te hoog.”  Aldus Suer.

Doelsturing
Doelsturing wordt dichterbij gebracht met een sensorsysteem dat lage concentraties stikstof betrouwbaar kan meten. Fotonica is een bewezen techniek. De meeste referentieapparatuur is ook fotonisch (op licht gebaseerd). Dit is echter te kostbaar en te groot om in elke stal of op elk boerenerf in te zetten. OnePlanet kan deze technologie betaalbaar en schaalbaar maken door miniaturisatie op de chip.

“Fotonische chiptechnologie kan een bijdrage leveren aan het meetbaar maken van stikstof en broeikasgassen. Vanuit het PhotonDelta Nationaal Groeifonds Plan werken we aan het versnellen van fotonische chiptechnologie naar nieuwe toepassingen die bijdragen aan de maatschappelijke uitdagingen. Ik ben er trots op om deze technologie nu te zien in een toepassing die impact kan gaan maken in Nederland en zelfs daarbuiten.” Aldus Eelko Brinkhoff (CEO PhotonDelta).

Een eerst proef vond plaats op De Marke (proefboerderij van WUR). De potentie van de technologie voor het meten van stikstof (ammoniak) en broeikasgas (methaan) werd hier gezien. Het is technisch gezien mogelijk om binnen nu en twee jaar metingen te verrichten voor de meeste stalsystemen. In een later stadium kan dat ook op bedrijfs- en gebiedsniveau. Naast het meten van stikstof en methaan behoren ook broeikasgassen zoals lachgas en CO₂, geurstoffen en nitraat in water tot de mogelijkheden. Boeren zouden dan met één sensorsysteem meerdere metingen kunnen uitvoeren, de meetgegevens direct kunnen inzien en de uitstoot kunnen koppelen aan hun handelen.

Over OnePlanet Research Center
OnePlanet Research Center is een innovatiecentrum voor chip- en digitale technologie in de landbouw, voeding, gezondheid en leefomgeving. Het is een samenwerking tussen Wageningen University & Research, imec (een microchip-onderzoekscentrum) en de Radboud Universiteit / Radboudumc. De ontwikkeling van het sensorsysteem wordt gesteund door het Nationaal Groeifonds PhotonDelta en provincie Gelderland.