Satelliettechnologie en de Monitoring van Emissies in de Veehouderij

 

De toepassing van satelliettechnologie in milieumonitoring ontwikkelt zich razendsnel. Waar satellieten traditioneel werden gebruikt voor weersvoorspellingen en cartografie, spelen ze tegenwoordig een belangrijke rol bij het in kaart brengen van luchtvervuiling en broeikasgasemissies. Met name de detectie van stikstofoxiden (NOx) en methaan (CH₄) heeft een enorme vlucht genomen. De vraag is of we deze technieken ook kunnen toepassen om de ammoniakuitstoot (NH₃) van veebedrijven te meten en zo te ondersteunen bij de transitie van middelvergunningen naar doelvergunningen.

Hoe werkt satellietmonitoring?

Satellieten meten emissies door middel van spectroscopie, waarbij het gereflecteerde zonlicht wordt geanalyseerd op specifieke golflengtes. Verschillende gassen absorberen licht op unieke frequenties, waardoor hun aanwezigheid en concentratie kunnen worden afgeleid. Dit principe wordt al succesvol toegepast bij NOx- en methaandetectie.

Om nauwkeurige metingen te verkrijgen, worden satellietdata gecombineerd met waarnemingen van grondstations. Dit gebeurt met behulp van neuraalnetwerken en AI-technologie, waardoor systemen zelflerend worden. Door dagelijks of zelfs elk uur metingen te verrichten, kan een steeds scherper beeld ontstaan van de uitstoot op specifieke locaties.

Een belangrijke doorbraak is het verbeteren van de ruimtelijke resolutie. Waar methaandetectie eerst op schaal van vierkante kilometers plaatsvond, kunnen moderne technieken uitstootbronnen nu lokaliseren op een schaal van enkele vierkante meters. Dit maakt het mogelijk om individuele industriële installaties en grote methaanlekken in beeld te brengen.

Huidige toepassingen: NOx- en methaanmeting

• NOx-monitoring: Stikstofoxiden, afkomstig van verkeer en industrie, worden wereldwijd in kaart gebracht met satellieten zoals de TROPOMI-sensor op de Copernicus Sentinel-5P. Deze data worden gebruikt om luchtkwaliteitsbeleid te ondersteunen en te controleren of emissiereducties daadwerkelijk plaatsvinden.
• Methaanmonitoring: Methaanlekken bij olie- en gaswinning, stortplaatsen en smeltende permafrost worden met hoge resolutie opgespoord. Satellieten zoals GHGSat en NASA’s EMIT brengen emissiehotspots in kaart, wat helpt bij handhaving en het nemen van reductiemaatregelen.

Toepassing op veehouderij bedrijven en ammoniakuitstoot

De veehouderij is een belangrijke bron van ammoniakemissies, voornamelijk afkomstig uit mestopslag en stalvloeren. Om doelvergunningen effectief te laten werken, is nauwkeurige meting van deze emissies essentieel. Een satellietgestuurd monitorsysteem zou als volgt kunnen werken:

1. Dagelijkse ammoniakmetingen: Door gebruik te maken van hyperspectrale satellieten kunnen ammoniakconcentraties boven veebedrijven worden geregistreerd.
2. Koppeling met grondstations: Meetstations zoals die van het RIVM kunnen worden gebruikt om satellietwaarnemingen te valideren en verfijnen.
3. AI-gestuurde analyse: Door middel van zelflerende algoritmes kan een steeds nauwkeuriger beeld ontstaan van de emissies per bedrijf.
4. Vergelijking met vergunde emissies: Als de metingen significant lager zijn dan de toegestane emissies, kan worden geconcludeerd dat reducties zijn gerealiseerd. Dit kan helpen bij de handhaving en beloning van duurzame bedrijven.

Vooruitzichten en uitdagingen

Hoewel deze technologie veelbelovend is, zijn er nog uitdagingen:

• Technische beperkingen: NH₃ is een reactief gas dat zich snel bindt aan waterdamp en deeltjes, wat metingen complex maakt.
• Kosten en infrastructuur: De combinatie van satelliet- en grondmetingen vereist investeringen.
• Juridische en ethische aspecten: Hoe wordt een bedrijf beoordeeld als het satellietsysteem emissies overschat of onderschat?

Toch biedt satelliettechnologie een krachtig hulpmiddel om de landbouw duurzamer te maken. Door beter te meten, kunnen bedrijven flexibeler inspelen op milieuregels en efficiëntere maatregelen nemen om hun stikstofvoetafdruk te verkleinen. Dit maakt de overstap naar doelvergunningen een haalbare en rechtvaardige route voor de veehouderij.

Meer informatie over doelvergunningen lees je hier.