Fosfaatwinning, een stinkende onderneming

Kunstmest heeft fosfaat nodig. Voedsel heeft kunstmest nodig. En wij hebben voedsel nodig. Terwijl het aantal monden om te voeden op deze wereld blijft groeien, raken de eindige fosfaatmijnen steeds sneller op.

‘Goud’, noemt de directeur van onderzoeksafdeling het. Want wat schaars is, is kostbaar. Hij wijst naar een manshoge berg grijs zand naast de metershoge installatie bij de rioolwaterzuivering in Zutphen. De hal ruikt een beetje naar urine.

De berg zand is ‘struviet’, kunstmest waar veel fosfaat in zit. Dat fosfaat voegen boeren in de landbouw aan hun akkers toe, om gewassen optimaal te laten groeien. Op dit moment wordt de kunstmest voornamelijk gemaakt met fosfaat uit een handjevol mijnen in onder andere Marokko en China. De verwachting is, dat die bronnen over honderd jaar zijn uitgeput. Terwijl de wereldbevolking groeit, zal de vraag om voedsel, kunstmest en dus ook fosfaat alleen maar toenemen.

De installatie bij de rioolwaterzuivering in Zutphen boort een nieuwe bron voor de grondstof aan: urine. Ze maakt een afvalstroom tot goudmijn. De weg die het fosfaat doorloopt om uit deze afvalstroom gedolven te kunnen worden, begint en eindigt op een popfestival.

Urine, de begin van een reis. (Foto: Gennie Stafford)
Urine, de begin van een reis. (Foto: Gennie Stafford)

Pinkpop
In feite zijn de festivalbezoekers wandelende goudfabrieken. Wat er bij hen in gaat als bier, vindt in natuurlijke vorm weer een uitweg bij de plaskruisen. Normaal gesproken zou de urine die de mannen tijdens de drie dagen produceren, zoveel als honderdduizend gevulde melkpakken, verdund in het riool verdwijnen. Nu wordt alles wat daar geloosd is in tanks naar Zutphen vervoerd.

Zutphen
Het industrieterrein in Zutphen ziet eruit zoals alle industrieterreinen: een cluster kleurloze prefab kantoren, een doolhofje van asfalt met één in- en uitgang en enkele weloverwogen rechthoeken groen. Voorbij een groot hek gaat een verharde weg over in een zandpad langs een bouwput. Aan het einde daarvan staat in een hal de eerste machine in Europa die het vloeibare goud verwerkt tot fosfaat.

De tank vol urine rijdt klotsend het terrein van de rioolwaterzuivering op. Een hoge deur schuift open en een hal met een enorme grijze machine verschijnt. De gehele installatie neemt niet meer ruimte in dan een tennisbaan. De rest van de hal is leeg, bestemd voor een toekomst waarin meer Nederlanders in aparte containers plassen. Een man in een feloranje veiligheidshesje verbindt de tank op de vrachtwagen met een pomp in de hal. Elke druppel hevelt hij over naar de installatie.

Nu zit de urine in het eerste opslagvat van de installatie, een horizontale cilinder zo groot als een vrachtwagen, klaar om haar fosfaat in enkele uren af te staan. Een afzuigkap bovenop het vat verwijdert onprettige geuren. Ook haalt een filter ronddrijvend papier dat per ongeluk in de tank terecht is gekomen uit het mengsel.

De vloeistof in de hoog zoemende installatie loopt door naar een dunne hoge toren. Daarin blazen ventilatoren de C02 uit het mengsel die vrijkomt na toevoeging van zwavelzuur. Langs een skelet van grijze buizen, meters en pompen vervolgt wat over is van de urine haar weg door de machine.

Een laatste tank voegt magnesium toe aan de urineresten. Het magnesium en fosfaat slaan samen neer als zoutkristallen, struviet: oneindig veel microscopisch kleine, doorzichtige scheermesjes. Een zeef haalt de kristallen bovenwater. Ze rollen naar de grote losse hoop ‘zand’ in de hal.

De kristallen kun je direct als kunstmest op het land gooien. Zo belandt een deel van de urine van de festivalgangers op uitgestrekte landbouwvelden in Duitsland. Want hoewel in Nederland struviet nog niet als kunstmest gebruikt mag worden omdat het van menselijke afvalstoffen gemaakt is, weet de Duitse overheid dat een aardappelplant niet discrimineert op afkomst.

Een Duitse akker
Uitgestrooid ligt het struviet over de hectaren Duitse landbouwgrond. Tientallen parallelle groeven scheiden de rijen felgroene aardappelplanten van elkaar, alsof er een enorme kam door de grond is gehaald. De wind die over de akker waait, heeft niet de bekende mestgeur. Wanneer waterdruppels uit de lucht neerkomen en steeds dieper de aarde in sijpelen, lossen ze het fosfaatzout op dat over is van de urine.

Via de wortelharen dringt ondergronds de zoute oplossing de aardappelplant binnen. Zijn groene bladeren die zich boven de grond uitstrekken, vangen de energie op uit het zonlicht die nodig is om het fosfaat in de plant en de aardappelen te binden.

Ergens in de keuken van een Duitse muziekliefhebber
Kilometers van de Duitse akkers plonst een aardappel in een pan met water. Na een schrapend geluid ontvlamt gas en bereikt het water borrelend het kookpunt. Zo’n 0,18 g fosfaat danst rond in de pan en belandt op een bord met groenten en een stukje forelfilet. Enkele happen later is het verdwenen.

Het fosfaat bevindt zich nu in een kleine, slijmerige ruimte. Het lichaam dat het doorloopt is niet veel meer dan twee meter bij vijftig centimeter groot, twintig centimeter diep. Nadat alle aardappelen direct na binnenkomst door 32 tanden zijn fijngemalen, voert een roze pijp ze af naar de maag. Daar breken toegevoegde zuren en enzymen het mengsel verder af. De opslagwand trekt samen en duwt de koolhydraten, eiwitten, vetten en het fosfaat met een rommelend geluid door een meterslange kronkelende buis.

Een deel van het fosfaat belandt in een ruimte van enkele tientallen micrometers. Geluidloos verbindt een cel het aan glucose en zuurstof, zodat energierijke ATP-moleculen ontstaan. Die moleculen vormen de brandstof van alle handelingen in een lichaam. Ze brengen een hand met vork naar de mond, laten een kaak op een aardappel kauwen en een slokdarm voedingsstoffen afvoeren.
Een ander deel van het fosfaat komt als bot terecht bij de driekwart kilo die zit opgeslagen in het menselijk skelet. Wat overblijft zoekt na enkele uren zijn weg naar buiten. Het lijkt in niets op een berg zand.

Pinkpop, Nederland
Onder een grijze hemel in Landgraaf, wemelt een roze gekleurde massa tussen een paar grote tenten. Muziek schalt over de grasvelden en het bier vloeit rijkelijk. Ergens op een hoek van het terrein kijkt een man zoekend om zich heen. Zijn blik landt op een plastic grijze zuil met vier nissen. Opgelucht knoopt hij zijn broek open. Een paar honderd milligram fosfaat vindt in een goudkleurige afvalstroom zijn weg naar buiten.