Nuo vilko ant meškos? Naujas tyrimas rodo, kokie yra vėjo energijos pavojai ir kaip tai gali sukelti labai rimtas pasekmes Žemės planetai (8)
Iškastinio kuro naudojimas, aišku, kenkia labiausiai, bet ir atsinaujinantys šaltiniai gali pridaryti bėdų.
|
Visi šio ciklo įrašai |
|
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Globalinio atšilimo problemos sprendimas beveik visada siejamas su aktyvesniu atsinaujinančių energijos išteklių naudojimu. Bet kol kas nėra aišku, būtent kokios technologijos galės sukurti pakankamai energijos, nepakenkdamos ekologijai.
Neseniai publikuotas tyrimas šiek tiek nušviečia situaciją. Straipsnyje teigiama, kad vėjo energija fiziškai gerokai labiau apribota, nei mano daugelis ekspertų, ir kad platesnis vėjo generatorių ir turbinų naudojimas gerokai pakeis atmosferos srautus ir taip padidins Žemės paviršiaus temperatūrą. Tyrimas atskleidžia nemalonią, bet nelabai šokiruojančią tiesą: net švariausios technologijos veikia aplinką.
Augant energijos poreikiui (ypač Kinijoje ir Indijoje), didėja ir CO2 emisijos. Tai vyks ir toliau, nebent pereitume prie anglies neišskiriančių energijos šaltinių, ir šios srities progresas įkvepia. Tačiau 2017 metais vėjo ir Saulės energija sudarė vos 8% viso JAV pagaminamos energijos kiekio. Tebėra neaišku, kiek energijos gali tiekti viena ar kita technologija ir kokios bus aktyvesnio jų naudojimo pasekmės.
Kalbėdami apie vėją, mokslininkai aiškinosi, kiek energijos galima išgauti iš tokių šaltinių, atsižvelgiant į jų tankį, t.y., energijos kiekį (0,5 – 200 W) ploto vienete (kub.m.). Didesnės reikšmės buvo gaunamos, nagrinėjant atskiras, izoliuotas turbinas, mažesnės – didesnių vėjo jėgainių atveju. Paaiškėjo, kad jose viena turbina gali sutrikdyti oro tėkmę ir sumažinti netoliese stovinčių turbinų efektyvumą. Mažiausi – atmosferos srautų fizikos teorinių tyrimų rodikliai. Naujasis darbas būtent ir remiasi į apatinį šio spektro kraštą.
Lee Milleris ir Davidas Keith'as iš Harvardo universiteto išnagrinėjo per ilgą laiką sukauptus duomenis apie JAV vėjo elektrinių veikimą. 2016 metais jie išsiaiškino, kad vidutinis sausumoje stovinčių 411-os vėjo jėgainių energijos išskyrimo tankis yra 0,5 W kvadratiniame metre. Prieš 26 metus skaičiai buvo tokie patys. Negana to, mokslininkai išsiaiškino, kad, kaip ir tikėtasi, dideles teritorijas užimančių vėjo jėgainių išskiriamos energijos tankis mažiausias. Šis skaičius reiškia, kad norint patenkinti dabartinius Amerikos energijos poreikius, tokiomis jėgainėmis reikėtų apstatyti 12% žemyninės JAV dalies. Tai yra, vėjo energetika turi grynai fizinius apribojimus.
Kitame tyrime Milleris ir Keith'as gavo dar labiau stulbinamas išvadas, susijusias su klimato kaita, perėjus prie vėjo energijos. „Skolindamiesi“ energiją iš atmosferos oro srovių, mes jas, be viso kito, dar ir lėtinam. Galimų pasekmių aiškinimuisi tyrėjai pasitelkė atmosferos modelius. Juo mokslininkai simuliavo vėjingiausiame žemyninės dalies trečdalyje išdėstytų mažo atiduodamos energijos tankio vėjo turbinų, naudojimo efektą. Generuojamos energijos turėjo pakakti dabartiniams visos šalies poreikiams, – labai tikėtinas XXI amžiaus pabaigos scenarijus.
Paaiškėjo, kad dėl turbinų poveikio gali persiskirstyti šiluma žemutiniuose atmosferos sluoksniuose: tame regione, kur išdėstytos turbinos, atšils 0,54 °C, o žemyninėje JAV dalyje atšils 0,24 °C. Tyrimo autoriai pažymi, kad tai atitinka neseniai atliktus palydovinius tyrimus, kuriais užfiksuotas lokalus atšilimas netoli vėjo jėgainių Kalifornijoje, Ilinojuje, Ajovoje ir Teksase. Jie taip pat priėjo prie išvados, kad stambiam vėjo turbinų parkui tektų veikti ilgiau nei šimtmetį, kol CO2 emisijos į atmosferą sumažėjimas kompensuotų lokalaus pašiltėjimo efektą.
Šios išvados patvirtina daugelio tyrimų autorių prielaidas, kad vėjo energijos potencialas labiau ribotas, nei įprasta manyti. Milleris ir Keith'as atkreipė dėmesį ir į JAV saulės elektrines – jų energijos išskyrimo tankis maždaug 10 kartų didesnis, nei vėjo turbinų. Remiantis šiuo tyrimu, baterijų skydeliai sukelia ir mažesnį lokalų atšilimą. Gali būti, kad tai yra gera priežastis investuoti į Saulės energijos šaltinius.
Tai jokiu būdu nereiškia, kad vėjo energija neturi ateities. Jau dabar ji ženkliai prisideda prie įvairių šalių energijos gamybos. Milleris ir –Keith'as pabrėžia, kad vėjo ar Saulės energija kur kas patrauklesnė už iškastinį kurą. Tačiau lyginant pirmuosius du būdus, vėjo energetika labiau apribota ir, tikėtina, labiau neigimai veikia aplinką, nei Saulės. Atmosferą vadinti neišsemiamu energijos šaltiniu sunku, ir pastangos išgauti ją sukels rimtas pasekmes. Ir ilgai jų laukti neteks.