Kunstmest

Na de ontdekking door Justus von Liebig (1803-1873) wordt in de landbouw kunstmest gebruikt. Naast de productie voor meststoffen met fosfor (P), kalium (K) en sulfaat (S)(door de massale verbranding van zwavelhoudende fossiele brandstoffen zoals olie, steenkool en in mindere mate aardgas krijgt de landbouw deze als luchtvervuiling nagenoeg voor niets in de vorm van neerslag van zwavelzuur) kost vooral de productie van ammonium- of nitraatmeststof (de zogenaamde N-meststof) erg veel energie. Bij de teelt van bijvoorbeeld suikerbieten, tarwe, mais en aardappelen vormt de N-bemesting de grootste post aan energieverbruik. Nog meer dan brandstof voor de mechanisatie en de productie van gewasbeschermingsmiddelen. In de natuur wordt N-meststof geproduceerd door bliksem (als gevolg van de evenwichtsreactie N2+O2 <=> NOx), stikstofbindende bacteriën en uit afbraak van organisch materiaal zoals bijvoorbeeld uitwerpselen.

Productie

Met name de productie van ammoniak kost veel energie. Deze vindt plaats uit luchtstikstof (N2) en waterstof (H2). Waterstof wordt geproduceerd door reforming van aardgas d.m.v. stoom bij een temperatuur van 850 graden Celsius (en een katalysator). De (endothermische reactie luidt:

CH4 g + H2O g  -> CO + 3 H2 -206 kJ.

Vervolgens wordt onder hoge druk (200 bar) en bij een hoge temperatuur (450 graden Celsius) uit H2 en luchtstikstof (N2) ammoniak (NH3) geproduceerd:

N2+3H2-> 2 NH3 +92 kJ.

Alternatieven

• Zo min mogelijk verliezen door zo min mogelijk dierlijke productie.
• Aanwending van mest en compost.
• Verwerking van mest en afvalwater, zoals zwavelzure ammoniak en struviet (Magnesiumammoniumfosfaat).
• De teelt van vlinderbloemigen. De wortels van vlinderbloemigen zoals erwten, tuinbonen, pinda's en sojabonen vormen immers knolletjes waarin stikstofbindende bacteriën in symbiose met de vlinderbloemigen plant leven.
• De teelt van algen in afvalwater dat restanten aan nitraat en o.a. fosfaat bevat.