Alle levensvormen op aarde hebben fosfaat nodig. Mensen, dieren en planten kunnen niet overleven zonder fosfaat. Ons lichaam heeft het nodig voor de groei, ontwikkeling en reproductie van cellen, voor de energieoverdracht tussen cellen en voor de stevigheid van onze botten en tanden. Fosfaat is ook de basis voor kunstmest. Daarmee is het een onvervangbare grondstof voor de productie van voedsel. Zonder fosfaat is er geen kunstmest, en zonder kunstmest is er onvoldoende voedsel om de groeiende wereldbevolking te voeden. Helaas is fosfaat net als olie en aardgas een eindige grondstof. De bestaande fosfaatmijnen raken uitgeput.

Onmisbaar

Van het gewonnen fosfaaterts wordt tachtig procent gebruikt voor de productie van kunstmest, twaalf procent voor wasmiddelen, vijf procent voor krachtvoer en drie procent voor overige toepassingen. Verreweg het grootste deel gaat dus naar kunstmest, dat onmisbaar is voor de moderne landbouw. De Groene Revolutie, vanaf de jaren veertig van de vorige eeuw, heeft ervoor gezorgd dat we tegenwoordig tien keer zoveel graan kunnen oogsten op hetzelfde stuk landbouwgrond als daarvoor.

De productie van graan is sindsdien bijna verviervoudigd. Maar ook de omvang van de wereldbevolking is explosief gestegen en blijft verder stijgen. In 2050 zullen er zo’n negen miljard mensen leven op aarde. Die zullen, mede door de stijgende vraag naar vlees, tweemaal zoveel calorieën nodig hebben als in 2012. Voeg daarbij de vraag naar biobrandstoffen en een enorme behoefte aan fosfaat voor de productie van kunstmest en krachtvoer tekent zich af.

Maar hoeveel fosfaat hebben we dan eigenlijk nog? En hoe lang gaat dat nog mee? De schattingen van de wereldvoorraad aan fosfaat die eenvoudig winbaar is lopen uiteen van 3.600 tot 8.000 miljoen ton. Jaarlijks wordt er ongeveer 40 miljoen ton fosfaat gewonnen uit de mijnen. Een simpele deelsom leert dan dat we nog fosfaat hebben voor ongeveer negentig tot tweehonderd jaar.

Schommelingen

Er is echter nog veel discussie over het beschikbare fosfaat op aarde. In 2008 zorgde de Australische wetenschapster Dana Cordell voor internationale commotie door Peak Phosphorus te voorspellen: tussen 2030 en 2035 zou de fosfaatproductie haar piek bereiken om vervolgens te dalen, in weerwil van een stijgende vraag. Inmiddels is duidelijk geworden dat niemand precies weet hoeveel fosfaat er nog in de grond zit. We moeten het doen met de schatting dat binnen enkele generaties de limiet bereikt zal zijn. Daarbij hoort een kanttekening: het is goed mogelijk dat er nieuwe voorraden worden gevonden wanneer de nood hoog is. Bij een grote vraag schiet de prijs van fosfaat omhoog en wordt het rendabel om fosfaaterts te winnen dat moeilijk toegankelijk is en van lagere kwaliteit.

Van groter belang dan het schaarstepersperspectief zijn de risico’s van prijsschommelingen en van onze geopolitieke afhankelijkheid van een beperkte groep fosfaatleveranciers. De prijzen van fosfaaterts zijn instabiel. In 2008 is de prijs voor een ton fosfaaterts bijvoorbeeld verzevenvoudigd van 50 naar 350 dollar. Na deze piek is de prijs teruggevallen naar honderd dollar, weer verdubbeld naar 200 en vervolgens gedaald naar het huidige niveau van 115 dollar.

Dit is problematisch voor landen die afhankelijk zijn van import, zoals de lidstaten van de Europese Unie en veel ontwikkelingslanden. Arme landen betalen nu al relatief hoge prijzen voor kunstmest. Kleinschalige boerenbedrijven die gebruik maken van fosfaatkunstmest zijn extra gevoelig voor schommelingen in de prijs: een kleine stijging heeft relatief veel impact. Daarbij komt dat schokken in de fosfaatprijs moeilijk kunnen worden geabsorbeerd door de mijnbouw. Het openen van nieuwe fosfaatmijnen is risicovol, vergt grote investeringen en kost jaren.

Betwist gebied

De beschikbaarheid van fosfaat komt ook in het gedrang door het feit dat de fosfaatmijnen geconcentreerd zijn in slechts een handvol landen. China, de Verenigde Staten en Marokko verzorgen twee derde van de wereldwijde fosfaatproductie. Noord-Afrika en het Midden-Oosten nemen tachtig procent van de mondiale export voor hun rekening, terwijl China en de Verenigde Staten het gewonnen fosfaat voornamelijk houden voor eigen gebruik. Dat betekent dat de leveringszekerheid van importerende landen allerminst gegarandeerd is.

Door de Arabische Lente is de export uit Tunesië, Jordanië en Syrië al problematisch geworden. Europa is in toenemende mate afhankelijk van fosfaat uit Marokko, waar de mijnen zich deels in betwist gebied bevinden: de Westelijke Sahara. Geopolitieke afhankelijkheid en politieke instabiliteit vormen een risico voor de toegang tot fosfaat.

Er is dus alle reden om slimmer om te gaan met fosfaat. Daar komt de zorg om ons milieu nog bij. Paradoxaal genoeg is een teveel aan fosfaat namelijk schadelijk voor water en bodem. Voer het woord eutrofiëring in je zoekmachine in en je vindt legio foto’s van vervuilde wateren en dode vissen. Met name regio’s met intensieve landbouw en veeteelt kampen met dit probleem: een overschot aan dierlijke mest en meststoffen eindigt in rivieren en meren, met vervuiling en afname van de biodiversiteit tot gevolg. Nederlandse wateren zijn hiervan een schoolvoorbeeld.

Afval als oplossing

Het sluiten van de fosfaatkringloop is dus een urgente uitdaging. Het goede nieuws is dat de mogelijkheden hiervoor binnen handbereik liggen. Fosfaat bevindt zich namelijk in talrijke afvalstromen: in rioolwater, dierlijke mest, reststromen uit de landbouw en gft-afval. Als we fosfaat uit deze afvalstromen gebruiken om nieuwe producten te maken voor de landbouw, kunstmestindustrie, veevoederindustrie of chemische industrie slaan we meerdere vliegen in één klap: we dragen bij aan een oplossing voor zowel de toekomstige schaarste als de huidige geopolitieke afhankelijkheid en de milieuproblematiek. Bovendien maken we van een complexe uitdaging een economische kans. Maar hoe doen we dat in de praktijk?

Plas en poep

Het is belangrijk anders te gaan kijken naar afval. Onze uitwerpselen, zowel plas als poep, zijn bronnen van waardevolle materialen. Niet alleen fosfaat, maar ook cellulose en micronutriënten kunnen worden teruggewonnen en hergebruikt. De Nederlandse waterschappen zetten hierbij flinke stappen door fosfaat terug te winnen op rioolwaterzuiveringsinstallaties. In totaal willen de waterschappen dat op vijftien locaties gaan toen.

Nog grotere sprongen worden gemaakt door verwerkers van rioolslib. Twee van hen zullen vanaf 2017 de fosfaatrijke assen van het verbrande slib afleveren bij een fabriek die er kunstmest en veevoeder van maakt. Samen zullen waterschappen en slibverwerkers dan 25 procent van het fosfaat uit plas en poep in Nederland terugwinnen. Dit percentage stond enkele jaren geleden nog op nul.

Naast uitwerpselen van mensen zijn die van dieren van minstens zo’n groot belang. In Nederland kennen we namelijk een bijzondere situatie ten opzichte van veel andere landen: een fosfaatoverschot. Jaarlijks hebben we veertig tot zestig miljoen kilo fosfaat teveel, wat voornamelijk in dierlijke mest zit. In 2014 is de wet verplichte mestverwerking ingevoerd en recenter nog een systeem van fosfaatrechten voor melkveehouders.

Deze maatregelen moeten leiden tot het wegwerken van het fosfaatoverschot. Wanneer dit overschot benut wordt voor de creatie van innovatieve nieuwe fosfaatproducten lossen we niet alleen het probleem op van de veehouderij, maar ook dat van waterschappen die kampen met waterkwaliteitsproblemen als gevolg van eutrofiëring. Een succesvol voorbeeld is de opening van een biofosfaatinstallatie door een slachtafvalverwerker in Brabant vorig jaar. Daar wordt nu varkensmest verwerkt tot energie en gerecyclede meststoffen.

Wetgeving

Er zitten echter nog haken en ogen aan het hergebruik van herwonnen fosfaat. De wet- en regelgeving over afval is afgestemd op een lineaire economie van maken, gebruiken en weggooien in plaats op een circulaire economie die van afval weer grondstoffen maakt. Europese wetten maken het lastig om herwonnen producten uit afvalstromen te hergebruiken. Om een markt voor herwonnen fosfaat te creëren zouden er eisen moeten komen voor producten in plaats van voor de (afval)stromen waaruit ze zijn teruggewonnen.

Niet de herkomst van producten is belangrijk, maar de kwaliteit van die producten, ongeacht of ze uit rioolwater komen of uit een mijn. Het uitgangspunt van de wetgeving verandert daarmee niet: producten moeten veilig zijn voor mens, dier en milieu. In Nederland is begin dit jaar een belangrijke stap gezet door de opname van een categorie ‘herwonnen fosfaten’ in de meststoffenwet. Hiermee is het toegestaan om producten als struviet (een fosfaatmeststof uit rioolwater) toe te passen in de landbouw. Op Europees niveau dient dit nog te worden geregeld.

Dit raakt direct aan het tweede obstakel. Het is namelijk niet vanzelfsprekend dat het herwonnen fosfaat ook daadwerkelijk nuttig wordt hergebruikt. Die markt moet nog op gang komen. Het is de kunst om producten van herwonnen fosfaat een plek te geven naast reguliere producten op basis van fosfaaterts, dan wel herwonnen fosfaat op te nemen in reguliere producten. Hiervoor is het van belang om de herwonnen producten slim af te stemmen op de vraag van de gebruikers – boeren, veevoerproducenten, kunstmestfabrikanten of bedrijven die fosfaat gebruiken voor chemische toepassingen.

Minder vlees

Om de fosfaatkringloop volledig te sluiten zullen we niet alleen moeten kijken naar rioolwater en mest, maar ook naar andere bronnen van fosfaat. Afvalstromen uit de akkerbouw zijn een goed voorbeeld. Uit afval van sommige Nederlandse aardappels wordt al jaren fosfaat teruggewonnen, maar er zijn meer interessante gewassen zoals mais en suikerbieten. Daarnaast kan fosfaat worden teruggewonnen uit de oceaan, door zeewier te verbouwen of door middel van deep sea mining.

Een oplossing die dichter op de consument zit is de tempering van de vraag naar fosfaat door het menselijk dieet te veranderen. De productie van vlees bepaalt een groot deel van de vraag naar fosfaat. Als we minder vlees eten hoeft er minder veevoer te worden geproduceerd, maar vooral ook minder kunstmest om gewassen te produceren die weer de basis zijn voor veevoer. De consument heeft dus een belangrijke sleutel in handen voor het oplossen van de fosfaatuitdaging. Door een lagere vleesconsumptie vermindert ook het verbruik van water en andere grondstoffen alsmede de uitstoot van de broeikasgassen kooldioxide en methaan, belangrijke veroorzakers van het klimaatprobleem.

Het is positief dat steeds meer mensen zich bewust worden van de wereldwijde afhankelijkheid van fosfaat en de sluimerende risico’s voor de mondiale voedselzekerheid. Meer dan 35 Nederlandse bedrijven, kennisinstellingen, ngo’s en de overheid hebben het voortouw genomen bij het sluiten van de fosfaatkringloop. Deze partijen, verenigd in het Nutrient Platform, laten zien dat de systeeminnovatie ‘van afval naar grondstoffen’ succesvol in versnelling kan worden gebracht. Zij zullen de komende tijd hard blijven werken aan slimme innovaties en aan de harmonisering van wet- en regelgeving die hiervoor nodig is. Fosfaat is te kostbaar om te verspillen.