Ты (не) должен строить ветряки!
— Что это?
— Взял в Старбаксе многоразовый кофейный стаканчик. Стараюсь беречь экологию.
— Вчера ты купил мешки для мусора не того размера и просто выкинул их.
— Ну так никто же не видел.
© Цианид и Счастье
При высокой влажности можно наблюдать турбулентные потоки от ветряков невооружённым взглядом.
Ветряные турбины наряду с солнечными панелями кто-то считает чуть ли не единственным спасением нашей планеты. Но существуют исследования, которые показывают, как одна такая установка может уничтожить целую экосистему. При этом некоторые правительства почему-то называют ядерную энергетику опасной (Германия, как там себя чувствуешь? Ушки не горят?).
Ветряки и запчасти к ним надо производить. Это выбросы от заводов, автомобилей, грузовых поездов и кораблей, так что их не назвать полностью чистыми. Но есть и более серьезные последствия, причем непосредственно из-за работы этих установок.
Автор, понятное дело, не призывает положить болт на изменение климата, а пост не проплачен РосАтомом (к сожалению). Не буду долго вас мучать, начнём коротко и по делу.
Китайские исследователи из Лудонгского Университета в Яньтае с помощью новых спутников NASA «Landsat» изучили ветряные фермы Монголии. Данные оказались довольно интересными: влажность почвы рядом с установками падала каждый год на 4,4% и эта зона осушения постепенно расширялась. При этом, это не затрагивало территории без ветряных электростанций в тех же регионах страны.
В 2016 году западные исследователи из Шотландии обнаружили различные дебаффы для почвы от ветряных турбин. В своей научной работе они указали, что ветряки нарушают свободный обмен энергией и влагой непосредственно над землей, что приводит к нарушению естественных процессов в ней. В почве быстро накапливается углерод, из-за чего гибнут многие микроорганизмы, а вместе с ними территория перестает быть плодородной.
Различия между моделированием климата методами SCEN и CTL на 2020 год (белое) и реальными данными (цветное). Зима (левый столбец) и лето (правый столбец), дневная температура (a , b , в кельвинах), осадки (c , d , в мм в день), давление (e , f , в гПа). В областях с большим количеством ветряков различия наиболее существенные.
Началось же всё с американского исследования Лайминга Чжоу и его коллег аж в 2012 году. С помощью других спутников – NASA «MODIS» – они измеряли температуру грунта в радиусе километра от крупнейших ветропарков Техаса. Ночью земля была горячее на один градус, чем в зонах без ветряков. Это незначительное отклонение указывает на существенное изменение влажности. По мнению Чжоу, лопасти отправляют волны теплого воздуха к земле, которые «придавливают» влагу к грунту. Под ветряной турбиной создается тот самый, всеми ненавистный, парниковый эффект. Им даже пользуются местные фермеры, ведь растениям под установками не страшны никакие заморозки. Массовый характер это так и не приобрело из-за того, что гудящие ветряки не очень нравятся птицам, а значит в таких парниках процветают мелкие вредители.
Как мы все знаем из курса школьной физики (если вы, конечно, не экоактивист), если где-то переизбыток чего-то, то в другом месте этого не хватает – закон сохранения материи суров, но это закон. Ветряные парки «выжимают» досуха проходящий через них воздух и задерживают влагу, из-за чего местность вокруг постепенно высыхает.
Но ветряки могут быть виноваты в ещё более серьёзных изменениях климата. Французский исследователь Робер Вотар из Института Пьера-Симона в Париже вместе со своей командой пришел к выводу, что «зеленая энергетика» может делать сильно хуже, чем было до неё. Конкретно его исследование указывает на существенное замедление воздуха и изменение розы ветров в регионах, массово застроенных ветряками. В странах, где турбины любят значительно меньше, такая жопа не наблюдается. Основываясь на этом, Вотар предполагает, что ветряки могут негативно влиять на движение воздуха в атмосфере. Исследователи предлагают более углублённое изучение этого вопроса, прежде чем объявлять вентиляторы «спасением человечества».
Его слова подтверждают некоторые отчёты из Германии, которая сейчас больше других угорает по гигантским вентиляторам. Консалтинговая компания Deutsche Windguard отметила, что в период 2012-2019 средняя мощность ветряков упала в среднем на 30%. В ФРГ ветер постепенно замедляется, особенно в тех регионах, где активно применяют ветряки.
Если задержка влаги в пустынях может быть несущественной проблемой (хотя и там есть своя хрупкая экология), то вот глобальное замедление ветра может привести к катастрофическим последствиям: высохнут миллионы гектар плодородной земли, что приведёт к массовому голоду. Но, как вы уже догадались, политикам и крупному бизнесу эти исследования, как шлепок ладошкой по сраке.
Нефтяные транснациональные корпорации вообще очень спокойно себя чувствуют в мире победившей «зеленой энергетики» – они довольно часто выигрывают тендеры на их строительство. Например, британская BP и французская TotalEnergies полгода назад предложили правительству Германии 12,6 млрд евро за разрешение строить ветряки в Северном и Балтийском морях. По сути компании получают право «запланировать строительство», но этот договор никого ни к чему не обязывает. Сама бюрократическая процедура обходится дороже, чем непосредственно возведение турбин. Которые, к слову, до сих пор невозможно построить. Для начала, корпорациям нужно в два раза больше монтажных судов, а ради их покупки или аренды пока никто не чешется.
Добывать энергию без последствий это мем на уровне «бесплатных денег». У любого способа есть преимущества и недостатки. И если со всеми проблемами ядерной энергетики мы хорошо знакомы, то вот ветряки преподносят очень неприятные сюрпризы.
Из двух дьяволов лучше выбирать того, которого уже знаешь.
Ссылки:
1. Исследование высушивания областей рядом с ветряками в Монголии.
2. Результаты температурного мониторинга почвы вблизи ветряков в Техасе.
3. Замеры уровня углерода в почве под ветряными фермами в Шотландии.
4. Исследование, обнаружившее корреляцию между строительством турбин и замедлением ветра во Франции.
Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!
Автор статьи - Арсений Харитонов
Мы есть не только на пикабу, но и в вк, и в телеге.
Читайте также: Музей археологического дерева «Татарская слободка»
Готовы к Евро-2024? А ну-ка, проверим!
Для всех поклонников футбола Hisense подготовил крутой конкурс в соцсетях. Попытайте удачу, чтобы получить классный мерч и технику от глобального партнера чемпионата.
А если не любите полагаться на случай и сразу отправляетесь за техникой Hisense, не прячьте далеко чек. Загрузите на сайт и получите подписку на Wink на 3 месяца в подарок.
Реклама ООО «Горенье БТ», ИНН: 7704722037
Сражений непочатый край
На Тайване создали перерабатываемые лопасти для ветряных турбин
Роберт Цай, выросший в бедной деревне в горах в центральной части Тайваня, пытается решить проблему, возникающую по мере распространения возобновляемых источников энергии: мощные лопасти ветряных турбин практически невозможно переработать.
Компания Цая, Swancor Holding, — одна из нескольких фирм, пытающихся разработать новые продукты, которые имитируют физические свойства нынешнего материала лопастей, но могут быть химически переработаны, что позволяет повторно использовать их энергоемкие компоненты в других продуктах. Однако существуют проблемы, связанные с тем, чтобы эти продукты прижились.
Каждый год в мире устанавливается все больше турбин, а размер лопастей все время увеличивается, чтобы эффективнее собирать ветер. В течение следующих двух десятилетий объем композитных отходов от списанных лопастей, срок службы которых составляет около 20 лет, вырастет в двадцать раз и достигнет 782 000 метрических тонн в 2044 году.
Ветроэнергетика производит меньше композитных отходов по сравнению с другими отраслями, такими как строительство и электроника, и около 90% турбин, включающих башню и другие компоненты, могут быть переработаны, поскольку многие детали изготовлены из стали. Тем не менее, многие компании ищут способы экономически эффективного сокращения отходов лопастей, чтобы достичь своих целей в области устойчивого развития.
Тайваньский завод Swancor, где компания поставляет композитные материалы для производства лопастей и других отраслей промышленности, дает представление о том, каким может быть это будущее. На желтых стеллажах высотой два метра хранится около 200 катушек нитей углеродного волокна, каждая длиной 2,5 километра. Машина медленно стягивает их вместе и погружает в густую бледно-желтую смолу. Материал обрабатывается теплом для застывания и равномерно обрабатывается давлением, пока не образует тонкую черную доску.
Этот материал, известный как углеволоконный композит, стал ключом к развитию ветровой промышленности. Прочный, легкий и гибкий, он позволяет производителям делать лопасти длиннее футбольных полей, что позволяет турбинам производить больше электроэнергии за меньшие деньги. Во многих частях мира электричество, произведенное с помощью энергии ветра, сейчас дешевле, чем сжигание ископаемого топлива.
Проблема, когда речь идет о переработке, заключается в бледно-желтой жиже. Известная как термореактивная смола, она нелегко превращается обратно в жидкую форму после застывания. Когда срок службы лопастей подходит к концу, застывшая смола затрудняет извлечение и повторное использование углеродных волокон, которые одновременно ценны и требуют больших выбросов в атмосферу. Хотя небольшое количество лопастей превращают в новые вещи вещи: в мосты и парковые скамейки, большинство из них измельчается или попадает на свалки.
«Люди критиковали ветер как "мусорную энергию" из-за неперерабатываемых лопастей, — говорит Цай. — Меня это не убедило, и я вложил деньги в наши исследования и разработку, и через несколько лет мы смогли сделать это. Мы изменили материал».
Инновация компании Swancor — новая смола, которую она называет EzCiclo. По словам Цая, она обладает теми же физическими свойствами, что и используемые сегодня смолы, но может быть растворена в нагретом чане со специальной жидкостью, которую компания называет CleaVER, что позволяет повторно использовать волокна.
На заводе Swancor в Тайване налажен демонстрационный процесс переработки. Отходы с производственного цеха подаются в большой металлический котел, в котором находится жидкость. По мере того как композит проникает в растворитель, эпоксидная смола отделяется от расширенных углеродных волокон, и в результате получается “рагу”, похожее на суп из черных морских водорослей.
Затем смесь отправляется на прядильную машину для отделения волокон от жидкости, которая после очистки может быть использована в качестве сырья для производства полиэстера. Затем волокна сушат, в результате чего по полу фабрики разбросаны мешки, полные черных комков углеродных волокон, достаточно мягких, чтобы быть набивкой для плюшевых мишек.
Наиболее распространенным источником углеродного волокна многократного использования является аэрокосмический лом. Ожидается, что к 2028 году мировой рынок вторичного углеродного волокна будет стоить 278 миллионов долларов. По данным BNEF, это относительно небольшая цифра по сравнению с 217 миллиардами долларов, вложенными в ветроэнергетику в прошлом году. Но это решение может спасти тысячи тонн отходов в промышленности.
По словам Сванкора, в процессе переработки композитного углеродного волокна выделяется около 2 килограммов углекислого газа на каждый килограмм восстановленного углеродного волокна по сравнению с более чем 55 килограммами выбросов при производстве первичного материала. В настоящее время компания совместно со своим клиентом Goldwind работает над оценкой жизненного цикла ветряных турбин, изготовленных с использованием перерабатываемой смолы, в течение всего срока службы.
Материал компании Swancor пока находится на стадии тестирования. EzCiclo стоит примерно на 10 - 15% дороже традиционной смолы, но это увеличивает общую стоимость проекта всего на несколько процентов, сказал Цай. Swancor рассчитывает, что разработчики пойдут на такой компромисс, чтобы достичь своих целей в области устойчивого развития.
Компании придется доказать, что перерабатываемые лопасти работают на том же уровне, что и их неперерабатываемые аналоги. По мнению Цая, выгода от вторичной переработки стоит инвестиций, учитывая необходимость сокращения выбросов, не создавая при этом новой экологической катастрофы.
Друг познается в чате
«Чат на чат» — новое развлекательное шоу RUTUBE. В нем два известных гостя соревнуются, у кого смешнее друзья. Звезды создают групповые чаты с близкими людьми и в каждом раунде присылают им забавные челленджи и задания. Команда, которая окажется креативнее, побеждает.
Реклама ООО «РУФОРМ», ИНН: 7714886605
Старые лопасти ветряных турбин превращают в скамейки и столы для пикника
Чтобы лопасти турбин не скапливались на свалках, стартапы вроде Canvus превращают их в новые продукты.
На первый взгляд скамейки у Научного центра Великих озер в центре Кливленда ничем не примечательны. Но при ближайшем рассмотрении оказывается, что они сделаны не из дерева или металла – раньше эти скамейки были лопастями ветряных турбин.
Скамейки, расписанные местными художниками и весящие около 230 килограммов, были изготовлены компанией Canvus из Роки-Ривер, штат Огайо. В общей сложности для изготовления 12 скамеек повторно задействуются примерно четверть одной 45-метровой лопасти ветряной турбины.
«Мы даем этому материалу вторую жизнь», – говорит Паркер Ковальски, соучредитель и управляющий директор компании Canvus.
В скором времени вторая жизнь понадобится гораздо большему количеству лопастей, поскольку срок службы ветряных турбин, установленных в начале 2000-х годов, подходит к концу. К 2025 году только в Европе ежегодно будет заканчиваться срок использования 25 000 тонн лопастей ветряных турбин, что эквивалентно весу более 6000 внедорожников Hummer. Производители турбин работают над тем, чтобы их лопасти можно было перерабатывать, а пока стартапы вроде Canvus предлагают более срочное решение: превращать их в новые продукты.
В конце жизненного цикла ветряной турбины примерно 85% ее компонентов, включая стальную башню, медные провода и зубчатые передачи, могут быть переработаны в ходе традиционной переработки металлов. Но лопасти турбин представляют собой более сложную задачу. Покрытый эпоксидными смолами материал сложно измельчить. Кроме того, лопасти изготавливаются в основном из стекловолокна, и в них нет металлов и минералов, которые привлекают переработчиков.
В результате большинство лопастей ветряных турбин оказываются на свалках, говорит Дженнифер Маккинли, специализирующаяся на управлении отходами возобновляемых источников энергии в Университете королевы Белфаста. И эти отходы будут только расти: по данным отраслевой группы Global Wind Energy Council, в прошлом году общая установленная мощность ветрогенераторов достигла 906 гигаватт по всему миру, что более чем в четыре раза превышает уровень 2010 года. К 2027 году ожидается установка еще 600 гигаватт.
Чтобы предотвратить надвигающийся кризис отходов, производители турбин усиливают экологичность продукта. В 2021 году подразделение ветряных турбин Siemens SA представило лопасть, изготовленную из перерабатываемых материалов, и взяло на себя обязательство производить к 2040 году турбины, на 100% состоящие из вторсырья. Датская компания Vestas Wind Systems, крупнейший в мире производитель турбин, в этом году разработала химический раствор, который позволяет перерабатывать обычные лопасти, хотя его еще предстоит опробовать в масштабах страны.
Однако существует определенный риск того, что эти усилия могут застопориться на фоне более серьезных проблем в отрасли. Растущие затраты на материалы и установку в сочетании с контрактами на продажу электроэнергии по низким тарифам вынуждают разработчиков ветряных электростанций откладывать или даже отказываться от крупных проектов. Пока отрасль разбирается со своими проблемами, инициативы по утилизации лопастей могут пострадать.
Ковальски и два его соучредителя основали компанию Canvus в 2021 году после того, как попробовали другое решение проблемы отходов от лопастей. Они хотели придумать, как измельчить лопасти списанных турбин и использовать их в качестве топлива для производства цемента. Вместо этого они решили сделать ставку на долговечность оборудования.
Команда предложила 150 идей, как что можно сделать из лопастей турбин, но остановилась на одиннадцати - плантаторах, столах для пикника и скамейках, которые можно производить в промышленных масштабах.
На завод Canvus в Эйвоне, штат Огайо, прибывают грузовики с заранее заготовленными лопастями ветряных турбин со всего США; команда из 30 мастеров разделяет лопасти на более мелкие части, которые сканируются для создания 3D-чертежа. По словам Ковальски, с 2022 года компания получила более 1000 лопастей, вышедших из эксплуатации, и переделала несколько сотен.
Canvus - одна из нескольких компаний, которые ищут новое применение лопастям ветряных турбин. Ирландская компания BladeBridge построила пешеходные мосты с использованием списанных лопастей. Порт Ольборга в Дании использует их в качестве навесов для велосипедов, а студия Superuse Studios в Нидерландах применяет их для изготовления оборудования для детских площадок.
Все лопасти турбин не одинаково долговечны. Некоторые подходы, такие как переработка лопастей на мелкие кусочки для печного топлива, требуют значительных затрат энергии или производят загрязняющие вещества в процессе сжигания стекловолокна. Canvus использует в своих скамейках и сажалках другие переработанные материалы, в том числе резиновые шины, обувь и пластиковые отходы, но компания все еще работает над оценкой полного жизненного цикла своей продукции и не подсчитала, сколько энергии расходуется на транспортировку и переработку лезвий.