Urine door fosfor te kostbaar om zomaar weg te spoelen

Veel mensen denken met enige huivering aan de dag dat de laatste druppel aardolie naar boven wordt gehaald. Maar misschien is een andere grondstof nog sneller op dat punt aangeland, een grondstof die belangrijker is dan aardolie en waarvoor geen alternatieven bestaan: fosfor. Fosfor is een mineraal waar planten niet zonder kunnen. En ook in de energievoorziening van het menselijk lichaam, speelt fosfor een belangrijke rol. Over pakweg 50 à 75 jaar zou het mineraal fosfor wel eens uitgeput kunnen zijn. Weliswaar gaan dergelijke prognoses altijd gepaard met de nodige onzekerheid. Door nieuwe vindplaatsen zou het fatale moment immers naar de toekomst kunnen verschuiven. Maar toch, ergens houdt het op. En omdat fosfor onvervangbaar is, zette het wetenschappers aan het denken hoe we in de toekomst aan het materiaal moeten geraken. Wel, zo’n vindplaats is er: in de urine van de mens.

Inhoud

• Voorraad fosfor in de bodem is eindig
• Uit urine van mensen kan fosfor worden gewonnen
• Hoe wordt fosfor uit urine teruggewonnen?
• Urine te waardevol om zomaar weg te spoelen
• Waterloze urinoirs in Heineken Music Hall
• Fosfor of fosfaat

Voorraad fosfor in de bodem is eindig

Voor gebruik als meststof wordt fosfor voornamelijk verkregen door het delven van fosfor-bevattende mineralen. China, Marokko en de Verenigde Staten beheren momenteel het merendeel van 's werelds beschikbare reserves. Sommige onderzoeken suggereren dat het piekmoment in de winning ervan omstreeks 2030 zal worden bereikt. Dit is het moment waarop de gedolven hoeveelheid het hoogst is en vervolgens geleidelijk afneemt. In ieder geval zullen de gemakkelijk afbreekbare fosforvoorraden over 50 tot 75 jaar uitgeput zijn.

Uit urine van mensen kan fosfor worden gewonnen

Een mens scheidt per dag zo’n 1,6 tot 1,7 gram fosfor uit, 60 procent daarvan in de urine. Dat lijkt niet veel. Maar volgens een onderzoek door Dana Cordell van de Linköping University in Zweden is dat geëxtrapoleerd naar de hele wereldbevolking, al 3 miljoen ton fosfor per jaar. Urine kan meer dan de helft van de fosfor leveren die nodig is voor de bemesting van gewassen.

Hoe wordt fosfor uit urine teruggewonnen?

Maar hoe halen we de fosfor uit de urine en brengen we deze naar een vorm die ook als meststof bruikbaar is? Wel, om de terugwinning te vergemakkelijken, moet de urine liefst gescheiden van faeces worden opgevangen. Alleen dan is het mogelijk om de urine in een geconcentreerde vorm als mogelijke leverancier van fosfor te gebruiken. In laboratoria is het gelukt om verse urine met behulp van bacteriën chemisch te stabiliseren. En door verdamping slaagt men erin om daarvan een ​​poeder te produceren, waarin vrijwel alle belangrijke mineralen zijn behouden. Uiteindelijk slaat fosfor als een vaste stof in de vorm van struviet uit de urine neer en kan het gemakkelijk worden uitgefilterd.

Struviet als meststof

Struviet is zeer geschikt als meststof. En in poedervorm, beter gezegd in de vorm van korrels of granulaat, zijn de meststoffen gemakkelijker te vervoeren en toe te passen. Inmiddels is dan overigens ook de reuk uit de urine verdwenen.

Urine te waardevol om zomaar weg te spoelen

Tegelijkertijd kan de belasting van rivieren en zeeën door afvalwater op die manier aanzienlijk worden verminderd en kunnen de kosten van waterzuivering worden verlaagd. Dergelijke systemen vertegenwoordigen een nieuwe manier van denken. In onze westerse wereld lopen gecentraliseerde zuiveringsinstallaties immers in toenemende mate tegen de grenzen van hun capaciteit aan. Toch staat de terugwinning van fosfor uit urine nog in de kinderschoenen. En lang niet altijd is die terugwinning een winstgevende activiteit. Maar urine is gewoon te waardevol om die zomaar weg te spoelen. Behalve fosfor bevat menselijke urine ook nog andere belangrijke mineralen die als meststof in de landbouw kunnen worden ingezet: stikstof, zwavel en kalium.

Waterloze urinoirs in Heineken Music Hall

Een opmerkelijk initiatief in dit verband in Amsterdam. Daar verzamelt Waternet vanaf 2016 de urine van concertgangers in de Heineken Music Hall. Daaruit wordt struviet (ook wel urinesteen) gewonnen dat als basis dient voor fosfaathoudende meststoffen. Waterloze urinoirs hebben als voordeel dat men de urine onverdund kan opvangen. Weliswaar bevat die urine drankresten en mogelijk de restanten van opwekkende middelen en medicijnen, maar dat is geen bezwaar. Het gaat Waternet om de fosfaten in de plas. Overigens vond er in 2011 ook al een proef plaats tijdens het Pinkpopfestival waar de urine van festivalgangers werd ingezameld.

Fosfor of fosfaat

De benamingen fosfor en fosfaat worden voor het gemak dikwijls (ten onrechte) door elkaar gebruikt. Fosfor is immers een mineraal en fosfaten zijn verbindingen met fosfor. Als we het hebben over fosfaat, dan betekent dit dat het mineraal gekoppeld is aan andere stoffen. Fosfaten kunnen we gemakkelijk opnemen via onze voeding, zowel via plantaardige als dierlijke voeding.