Τα Αιολικά Πάρκα Προκαλούν Μεγαλύτερες Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις Από Ό,τι Πιστεύαμε Προηγουμένως
Μετάφραση: Απολλόδωρος
17 Οκτωβρίου 2018 | LEAH BURROWS, SEAS COMMUNICATIONS | Διαβάστε το εδώ
Μπορείτε να κάνετε εφάπαξ ή επαναλαμβανόμενες δωρεές μέσω του Ko-Fi:
Σημειώνεται ότι αυτό το άρθρο του 2018 δεν είναι κατά της αιολικής ενέργειας εντούτοις αναφέρεται και προειδοποιεί για σοβαρότατα προβλήματα.Όταν πρόκειται για την παραγωγή ενέργειας, δεν υπάρχει δωρεάν γεύμα, δυστυχώς.
Καθώς ο κόσμος αρχίζει τη μεγάλης κλίμακας μετάβαση προς τις πηγές ενέργειας χαμηλών εκπομπών άνθρακα, είναι ζωτικής σημασίας να κατανοηθούν καλά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε τύπου και να ληφθούν υπόψη οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όσο μικρές και αν είναι σε σύγκριση με τον άνθρακα και το φυσικό αέριο.
Σε δύο εργασίες -που δημοσιεύονται σήμερα στα περιοδικά Environmental Research Letters και Joule- ερευνητές του Πανεπιστημίου Harvard διαπιστώνουν ότι η μετάβαση στην αιολική ή ηλιακή ενέργεια στις ΗΠΑ θα απαιτούσε πέντε έως 20 φορές περισσότερη γη από ό,τι είχε θεωρηθεί προηγουμένως και, αν κατασκευάζονταν τέτοια αιολικά πάρκα μεγάλης κλίμακας, θα θέρμαινε τη μέση επιφανειακή θερμοκρασία στις ηπειρωτικές ΗΠΑ κατά 0,24 βαθμούς Κελσίου.
«Η αιολική ενέργεια κερδίζει τον άνθρακα με κάθε περιβαλλοντικό μέτρο, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι οι επιπτώσεις της είναι αμελητέες», δήλωσε ο David Keith, καθηγητής Εφαρμοσμένης Φυσικής Gordon McKay στη Σχολή Μηχανικής και Εφαρμοσμένων Επιστημών (SEAS) John A. Paulson του Harvard και κύριος συγγραφέας των εγγράφων. «Πρέπει να μεταβούμε γρήγορα μακριά από τα ορυκτά καύσιμα για να σταματήσουμε τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Με τον τρόπο αυτό, πρέπει να κάνουμε επιλογές μεταξύ διαφόρων τεχνολογιών χαμηλών εκπομπών άνθρακα, οι οποίες όλες έχουν κάποιες κοινωνικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις».
Ο Keith είναι επίσης καθηγητής δημόσιας πολιτικής στη Σχολή Kennedy του Χάρβαρντ.
Ένα από τα πρώτα βήματα για την κατανόηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι να κατανοήσουμε πόση γη θα απαιτηθεί για την κάλυψη των μελλοντικών ενεργειακών αναγκών των ΗΠΑ. Ακόμη και ξεκινώντας από τις σημερινές ενεργειακές απαιτήσεις, η έκταση γης και οι σχετικές πυκνότητες ισχύος που απαιτούνται έχουν συζητηθεί εδώ και καιρό από τους ειδικούς σε θέματα ενέργειας.
Σε προηγούμενη έρευνα, ο Keith και οι συν-συγγραφείς του μοντελοποίησαν την παραγωγική ικανότητα των αιολικών πάρκων μεγάλης κλίμακας και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η παραγωγή αιολικής ενέργειας στον πραγματικό κόσμο είχε υπερεκτιμηθεί, επειδή παρέλειψαν να υπολογίσουν με ακρίβεια τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ανεμογεννητριών και της ατμόσφαιρας.
Στην έρευνα του 2013, ο Keith περιέγραψε πώς κάθε ανεμογεννήτρια δημιουργεί μια «σκιά ανέμου» πίσω της, όπου ο αέρας έχει επιβραδυνθεί από τα πτερύγια της ανεμογεννήτριας. Τα σημερινά αιολικά πάρκα εμπορικής κλίμακας τοποθετούν προσεκτικά τις ανεμογεννήτριες σε απόσταση για να μειώσουν τις επιπτώσεις αυτών των ανεμοσκιάσεων, αλλά δεδομένης της προσδοκίας ότι τα αιολικά πάρκα θα συνεχίσουν να επεκτείνονται καθώς αυξάνεται η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τον άνεμο, οι αλληλεπιδράσεις και οι σχετικές κλιματικές επιπτώσεις δεν μπορούν να αποφευχθούν.
Ωστόσο, αυτό που έλειπε από αυτή την προηγούμενη έρευνα ήταν οι παρατηρήσεις για την υποστήριξη της μοντελοποίησης. Τότε, πριν από λίγους μήνες, η Αμερικανική Γεωλογική Υπηρεσία δημοσίευσε τις θέσεις 57.636 ανεμογεννητριών σε όλες τις ΗΠΑ. Χρησιμοποιώντας αυτό το σύνολο δεδομένων, σε συνδυασμό με διάφορες άλλες κυβερνητικές βάσεις δεδομένων των ΗΠΑ, ο Keith και ο μεταδιδακτορικός συνεργάτης Lee Miller ήταν σε θέση να ποσοτικοποιήσουν την πυκνότητα ισχύος 411 αιολικών πάρκων και 1.150 φωτοβολταϊκών σταθμών που λειτουργούσαν στις ΗΠΑ κατά τη διάρκεια του 2016.
«Για την αιολική ενέργεια, διαπιστώσαμε ότι η μέση πυκνότητα ισχύος - δηλαδή ο ρυθμός παραγωγής ενέργειας διαιρούμενος με την έκταση του αιολικού σταθμού - ήταν έως και 100 φορές χαμηλότερη από τις εκτιμήσεις ορισμένων κορυφαίων εμπειρογνωμόνων στον τομέα της ενέργειας», δήλωσε ο Miller, ο οποίος είναι ο πρώτος συγγραφέας και των δύο εγγράφων. «Οι περισσότερες από αυτές τις εκτιμήσεις απέτυχαν να λάβουν υπόψη τους την αλληλεπίδραση μεταξύ ανεμογεννήτριας και ατμόσφαιρας. Για μια απομονωμένη ανεμογεννήτρια, οι αλληλεπιδράσεις δεν είναι καθόλου σημαντικές, αλλά όταν τα αιολικά πάρκα έχουν βάθος μεγαλύτερο από πέντε έως 10 χιλιόμετρα, οι αλληλεπιδράσεις αυτές έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην πυκνότητα ισχύος».
Οι πυκνότητες αιολικής ισχύος που βασίζονται σε παρατηρήσεις είναι επίσης πολύ χαμηλότερες από σημαντικές εκτιμήσεις του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ και της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή.
Για την ηλιακή ενέργεια, η μέση πυκνότητα ισχύος (μετρούμενη σε βατ ανά τετραγωνικό μέτρο) είναι 10 φορές υψηλότερη από την αιολική ενέργεια, αλλά επίσης πολύ χαμηλότερη από τις εκτιμήσεις κορυφαίων εμπειρογνωμόνων στον τομέα της ενέργειας.
Η έρευνα αυτή υποδηλώνει ότι τα αιολικά πάρκα όχι μόνο θα απαιτήσουν περισσότερη γη για να επιτευχθούν οι προτεινόμενοι στόχοι για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, αλλά επίσης, σε τόσο μεγάλη κλίμακα, θα γίνουν ενεργός παίκτης στο κλιματικό σύστημα.
Το επόμενο ερώτημα, όπως διερευνήθηκε στο περιοδικό Joule, ήταν πώς τέτοια αιολικά πάρκα μεγάλης κλίμακας θα επηρέαζαν το κλιματικό σύστημα.
Για να εκτιμήσουν τις επιπτώσεις της αιολικής ενέργειας, οι Keith και Miller δημιούργησαν μια βασική γραμμή για το κλίμα των ΗΠΑ την περίοδο 2012-2014 χρησιμοποιώντας ένα τυπικό μοντέλο πρόγνωσης καιρού. Στη συνέχεια, κάλυψαν το ένα τρίτο των ηπειρωτικών ΗΠΑ με αρκετές ανεμογεννήτριες για να καλύψουν τη σημερινή ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτό το σενάριο θα θέρμαινε την επιφανειακή θερμοκρασία των ηπειρωτικών ΗΠΑ κατά 0,24 βαθμούς Κελσίου, με τις μεγαλύτερες αλλαγές να συμβαίνουν τη νύχτα, όταν οι επιφανειακές θερμοκρασίες αυξάνονται έως και 1,5 βαθμό. Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας είναι το αποτέλεσμα της ενεργού ανάμιξης της ατμόσφαιρας από τις ανεμογεννήτριες κοντά στο έδαφος και στον ουρανό, ενώ ταυτόχρονα απορροφούν από την κίνηση της ατμόσφαιρας.
Η έρευνα αυτή υποστηρίζει περισσότερες από 10 άλλες μελέτες που παρατήρησαν αύξηση της θερμοκρασίας κοντά σε λειτουργούντα αιολικά πάρκα στις ΗΠΑ. Οι Miller και Keith συνέκριναν τις προσομοιώσεις τους με δορυφορικές μελέτες παρατήρησης στο Βόρειο Τέξας και διαπίστωσαν περίπου συνεπή αύξηση της θερμοκρασίας.
Οι Miller και Keith σπεύδουν να επισημάνουν ότι είναι απίθανο οι ΗΠΑ να παράγουν τόση αιολική ενέργεια όση προσομοιώνουν στο σενάριό τους, αλλά η τοπική αύξηση της θερμοκρασίας εμφανίζεται σε ακόμη μικρότερες προβλέψεις. Το επόμενο ερώτημα είναι τότε να κατανοήσουμε πότε τα αυξανόμενα οφέλη από τη μείωση των εκπομπών είναι περίπου ίσα με τις σχεδόν στιγμιαίες επιπτώσεις της αιολικής ενέργειας.
Οι ερευνητές του Harvard διαπίστωσαν ότι η επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας από τις ανεμογεννήτριες στις ηπειρωτικές ΗΠΑ ήταν στην πραγματικότητα μεγαλύτερη από την επίδραση της μείωσης των εκπομπών για τον πρώτο αιώνα λειτουργίας τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η επίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας είναι κατά κύριο λόγο τοπική στο αιολικό πάρκο, ενώ οι συγκεντρώσεις των αερίων του θερμοκηπίου πρέπει να μειωθούν σε παγκόσμιο επίπεδο πριν από την πραγματοποίηση των οφελών.
Οι Miller και Keith επανέλαβαν τον υπολογισμό για την ηλιακή ενέργεια και διαπίστωσαν ότι οι επιπτώσεις της στο κλίμα ήταν περίπου 10 φορές μικρότερες από τις επιπτώσεις της αιολικής ενέργειας.
«Οι άμεσες κλιματικές επιπτώσεις της αιολικής ενέργειας είναι άμεσες, ενώ τα οφέλη από τη μείωση των εκπομπών συσσωρεύονται αργά», δήλωσε ο Keith. «Αν η προοπτική σας είναι τα επόμενα 10 χρόνια, η αιολική ενέργεια έχει στην πραγματικότητα - από ορισμένες απόψεις - μεγαλύτερο αντίκτυπο στο κλίμα από τον άνθρακα ή το φυσικό αέριο. Αν η προοπτική σας είναι τα επόμενα χίλια χρόνια, τότε η αιολική ενέργεια έχει εξαιρετικά μικρότερες κλιματικές επιπτώσεις από τον άνθρακα ή το φυσικό αέριο.
«Το έργο δεν πρέπει να θεωρηθεί ως θεμελιώδης κριτική της αιολικής ενέργειας», δήλωσε. «Ορισμένες από τις κλιματικές επιπτώσεις της αιολικής ενέργειας θα είναι ευεργετικές - αρκετές παγκόσμιες μελέτες δείχνουν ότι η αιολική ενέργεια ψύχει τις πολικές περιοχές. Αντίθετα, το έργο θα πρέπει να θεωρηθεί ως ένα πρώτο βήμα για να γίνει πιο σοβαρή η αξιολόγηση αυτών των επιπτώσεων για όλες τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η ελπίδα μας είναι ότι η μελέτη μας, σε συνδυασμό με τις πρόσφατες άμεσες παρατηρήσεις, σηματοδοτεί ένα σημείο καμπής όπου οι κλιματικές επιπτώσεις της αιολικής ενέργειας αρχίζουν να λαμβάνονται σοβαρά υπόψη στις στρατηγικές αποφάσεις για την απαλλαγή του ενεργειακού συστήματος από τον άνθρακα».
Αναφορές:
«Observation-based solar and wind power capacity factors and power densities» των Lee M Miller και David W Keith, 4 Οκτωβρίου 2018, Environmental Research Letters.
«Climatic Impacts of Wind Power» των Lee M Miller και David W Keith, 4 Οκτωβρίου 2018, Joule.
DOI: 10.1016/j.joule.2018.09.009
Αν σας άρεσε αυτό το άρθρο και θα θέλατε να βοηθήσετε να στηρίξετε το συνεχές έργο μου, ο παρακάτω σύνδεσμος είναι μια επιλογή.
Παρακαλώ βοηθήστε να στηρίξετε το έργο μου. 🙏
---Δικτυογραφία:
Wind Farms Cause More Environmental Impact Than Previously Thought
https://scitechdaily.com/wind-farms-cause-more-environmental-impact-than-previously-thought/