az alternatív energiaforrások Döntő szerepet játszanak az éghajlatváltozás elleni küzdelemben. Ahogy a világ az alacsony szén-dioxid-kibocsátású gazdaság felé halad, a szélenergia különös előtérbe került azzal a képességével, hogy csökkenti a CO2-kibocsátást, és életképes alternatívát kínál a fosszilis tüzelőanyagokkal szemben.
A Siemens szélturbinák értékelése
Siemens publikált tanulmányokat, amelyek részletezik szélturbináinak CO2-kibocsátási mérlegét, kiemelve, hogy a szélenergia-termelés hogyan érhet el lényegesen kisebb környezetterhelést. Az SWT-3.2-113 típusú szárazföldi szélturbina konkrét esetben a turbina energia-visszatérési idejét 4,5 hónapra becsülik.
Ezen adatok szerint egy 8,5 m/s átlagos szélsebességű szélerőműben egy turbina kevesebb, mint fél év alatt elegendő ideig fog működni ahhoz, hogy az életciklusához kapcsolódó összes energiafogyasztást kiegyenlítse. beleértve a telepítést, karbantartást és szétszerelést. Ez a környezetvédelmi teljesítmény bekerült a "környezetvédelmi terméknyilatkozatok" (EPD), teljes képet ad a hatásáról. Ezek az értékelések elengedhetetlenek ahhoz, hogy megismerjük a szélerőműpark valódi szénlábnyomát és a globális kibocsátáscsökkentési képességét.
Kibocsátás csökkentése nagy szélprojekteknél
Egy nagyobb projektben, 80 Siemens D6 turbinával a megtermelt energia mennyisége elérheti az 53 millió megawattórát, ami 45 millió tonna CO2 megtakarítást tenne lehetővé. Más szóval, annyi, mint amit egy 1.286 km²-es erdő elnyelne 25 év alatt.
Ez a megtakarítás akkor is fontossá válik, ha összevetjük más típusú energiatermelés globális adataival. Míg a szélenergia kibocsátása csak a 7 g/kWh, a fosszilis tüzelőanyagokból történő energiatermelés globális átlaga kb 865 g/kWh, ami közel 99%-os csökkenést jelent, ha szélenergiára váltunk.
Az energia- és szénlábnyom amortizációja
A szárazföldi szélenergia az egyik leghatékonyabb megoldásnak bizonyult a fenntartható modellekre való átállásban. Egy friss tanulmány szerint egy szélerőmű rövid időn belül ellensúlyozni tudja az üvegházhatású gázok kibocsátását 1,5-1,7 év. Ráadásul mindössze 0,4-0,5 év alatt le tudja amortizálni a gyártásához, telepítéséhez és szétszereléséhez szükséges energiafogyasztást, ami megerősíti kulcsszerepét a tisztább energiáért folytatott harcban.
Például a Harapaki szélerőműpark esetében, amely 41 turbinából áll, a becsült szénlábnyom 10,8 gCO2eq/kWh. Ez az érték a jövőben még tovább csökkenthető olyan technológiai fejlesztésekkel, amelyek elősegítik a lapátok újrahasznosítása szélturbinák, ami lehetővé tenné kibocsátásuk csökkentését 9,7 gCO2eq/kWh. Ezeket a lapátokat, amelyeket jelenleg hulladéklerakókban helyeznek el, mechanikusan vagy vegyileg újra lehet hasznosítani, javítva a szélerőművek általános környezeti hatását.
Az újrahasznosítás mellett fontos a gyártási folyamatok továbbfejlesztése. Különösen a tengeri szélerőművek További kihívásokkal néznek szembe a szállítási és telepítési logisztikát illetően, amely a teljes kibocsátás akár 10%-át is kitevő.
A szélturbinák újrahasznosításának kihívása
Az alkatrészek, különösen a lapátok újrahasznosítása továbbra is az egyik legnagyobb kihívás a szélágazat számára. Bár a szárazföldi szélenergia a fosszilis forrásokhoz képest nagyon alacsony szén-dioxid-kibocsátást mutat, az egyes alkatrészek, különösen a lapátok újrahasznosítására szolgáló gazdaságos megoldások hiánya továbbra is kérdéseket vet fel ezen energiaforrás általános fenntarthatóságával kapcsolatban.
Manapság a szélturbinák lapátjai gyakran hulladéklerakókba kerülnek a meglévő újrahasznosítási technikák kereskedelmi életképességének hiánya miatt. Ezeknek az anyagoknak az újrahasznosítását azonban már vizsgálják olyan mechanikai és kémiai technikákkal, amelyek drasztikusan csökkenthetik a kibocsátást.
A tengeri széltechnológia és annak környezeti hatásai
A tengeri szélturbinák, amelyekről ismert, hogy jobban kihasználják az erős tengeri széláramlatokat, kulcsfontosságú megoldásként jelennek meg a szélenergia-termelési kapacitás növelésében. Egy 80 Siemens szélturbinát magában foglaló offshore projektről készült tanulmány becslése szerint a park 53 millió megawattórát termelne hasznos élettartama során, ami lenyűgöző, 45 millió tonna CO2-t takarít meg.
Ezen túlmenően, új szinergiákat tanulmányoznak a tengeri szélenergia és a szén-dioxid-leválasztás között. Dr. David Goldberg, a Columbia Egyetem munkatársa egy olyan modellt javasolt, amely integrálja a CO2 levegőből történő közvetlen leválasztását, kihasználva a park energiatermelésében tapasztalható túlzásokat. Ez a technológia nemcsak tiszta villamos energia előállítását teszi lehetővé, hanem szén-dioxid-megkötést is a tengerfenéken, ami megnyitja az ajtót a szélenergia, mint a globális felmelegedés elleni aktív eszközként történő felhasználása előtt.
A tengeri szélerőművek további technikai kihívásokat jelentenek távoli elhelyezkedésük miatt, de cserébe sokkal nagyobb energiatermelési potenciált kínálnak. Az ehhez hasonló technológiák várhatóan kulcsfontosságúak lesznek az ambiciózus globális CO2-csökkentési célok eléréséhez.
Ahogy a szélipar folyamatosan fejlődik, tengeri szélenergia kutatása és a szén-dioxid-leválasztási intézkedésekkel való kombinációja új lehetőségeket nyit a kibocsátás hatékonyabb csökkentésére. Ez nemcsak több millió tonna CO2-megtakarításhoz járul hozzá, hanem az üvegházhatást okozó gázok aktívabb csökkentéséhez is a légkörben.
A tisztább energiához vezető út tele van kihívásokkal, de a szélenergia képes volt alkalmazkodni és fejlődni az idők során. A turbinák gyártásához használt anyagok fejlesztésétől az újrahasznosítás fejlődéséig és az olyan új technológiákkal való integrációig, mint a CO2-leválasztás, a szélipar a hosszú távú kibocsátások csökkentésének alapvető pilléreként pozicionálja magát.