Obnovitelné zdroje energie: Harvardská studie o větrné energii

Změna klimatu a energetická infrastruktura na sebe vzájemně působí. Vyplývá to z nedávného výzkumu, který se uskutečnil na americké Harvard University.

Výzkum možných dopadů změny klimatu na jaderné elektrárny, který na Harvard University vedl Ali Ahmad a jehož výsledky nedávno uveřejnil časopis Nature Energy, vyhodnocoval, zda a případně jak klimatické změny za poslední tři desetiletí ovlivnily frekvenci výpadků jaderné energie.

„S údaji za více než tři desetiletí o měnícím se klimatu jsme nyní schopni empiricky posoudit dopad změny klimatu na provoz elektráren,“ tvrdí Ali Ahmad. Podle něj takováto empirická hodnocení mohou do budoucna poskytnout další důležité kritérium pro posuzování odolnosti elektráren a přispět tak k jejich lepšímu konstrukčnímu zabezpečení.

Ahmad zkoumal frekvenci výpadků jaderné energie dlouhodobě a zjistil, že výpadky jaderných elektráren způsobené klimatickými vlivy jsou v posledních letech stále častější. „Podle mých zjištění se průměrná frekvence poruch způsobených klimatickými vlivy dramaticky zvýšila, a to z 0,2 výpadku na reaktor a rok v 90. letech 20. století na 1,5 v posledních dvou desetiletích,“ upozorňuje Ahmad.

S tím, jak mnozí vědci zdůrazňují hodnotu jaderné energie jako prostředku ke zpomalení a zmírnění změny klimatu, je proto velmi důležité porozumět účinkům klimatických změn a globálního oteplování na jaderné elektrárny dříve, než se na ně lidé začnou spoléhat v příliš velké míře.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Za jeden ze způsobů řešení problémů s klimatickými změnami jsou považovány obnovitelné zdroje energie - tedy například solární panely či větrné elektrárny. Nosnou myšlenkou, jak zvrátit globální oteplování, je snížení vypouštění takzvaných skleníkových plynů, vznikajících především spalováním fosilních paliv.

Obnovitelné zdroje energie, zejména větrné a solární elektrárny, jsou často zmiňovány jako prostředek k dekarbonizaci výroby elektrické energie. Každý velký energetický zdroj má své výhody i nevýhody, včetně dopadů na životní prostředí ať už na globální, či lokální úrovni.

Jedním z faktorů, který je spojen s větrnými elektrárnami, je schopnost ovlivňovat lokální teploty. Způsobuje ho směšování vzduchu na povrchu a nad ním. Vědci připravili podrobný klimatický model USA, ve kterém do oblastí s intenzivnějšími větry umístili virtuální větrné turbíny.

Výsledek simulace do konce století ukázal zvýšení teploty kontinentu na území Spojených států asi o 0,24 ° C na územích s turbínami. V rámci regionu pak bylo toto číslo vyšší o 0,5 ° C, v některých bodech pak dokonce o celý jeden stupeň Celsia. Změna teploty je markantnější v noci než ve dne, což je dané tím, že v nočních hodinách turbíny promíchávají teplejší vzduch z výšky směrem k chladnoucímu povrchu. Podstatné však je, že samotné větrné elektrárny negenerují žádné teplo, které by emitovaly do atmosféry - pouze ovlivňují proudění vzduchu.

Vědci se pokoušejí odhadnout klimatický přínos turbín z globálního pohledu. Zatímco místní účinek turbíny skončí, když ji vypnete, oteplování způsobené skleníkovými plyny se neustále navyšuje a vydrží po staletí. Jinými slovy: globální změna klimatu je pravděpodobně mnohem katastrofičtějším scénářem než očekávané lokální oteplování z větrných elektráren.

Čtěte také: České startupy a energie

Je také vhodné porovnat hodnoty s předpokládaným zvýšením teploty o 4,9 stupňů Celsia, pokud bude lidstvo pokračovat ve zvyšování emisí. Dokonce i při rychlém snížení emisí do poloviny století bude mít spalování fosilních paliv stále větší vliv na oteplování než větrné farmy.

„Větrné elektrárny překonávají fosilní paliva s rozumnou mírou dlouhodobých dopadů na životní prostředí na jednotku vyrobené energie,“ píší výzkumníci. Ale nic není zadarmo, ani větrná energie.

Autoři studie Lee Miller a David Keith pro posouzení potenciálního dopadu masivního využívání větrných a solárních elektráren stanovili jako výchozí bod klimatický model pro Spojené státy v letech 2012 až 2014. Následně model upravili o vliv větrných elektráren na atmosféru.

Vědci již ve svém předešlém výzkumu dospěli k závěrům, že dřívější odhady potenciálu výroby elektrické energie ve větrných elektrárnách byly nadhodnoceny, jelikož nebraly v potaz vliv vzájemné interakce mezi větrnými elektrárnami a atmosférou.

„Větrné turbíny vyrábějí elektřinu, ale také mění pohyb atmosféry. Tyto účinky mění distribuci tepla a vlhkosti v atmosféře, což má dopady na klima. Závěry vědců tak ukazují nejen fakt, že pro dosažení stanovených cílů výroby elektrické energie v těchto zdrojích bude zřejmě potřeba výrazně větší plocha pro jejich výstavbu, ale také skutečnost, že takto masivní využívání by pravděpodobně mělo dopady na mikroklima v podobě růstu průměrné teploty.

Čtěte také: Více o sluneční energii

„Přímé dopady větrné energetiky na změny klimatu jsou okamžité, zatímco přínosy se kumulují pomalu. Pokud je vaší perspektivou následující desetiletí, pak má větrná energetika, v některých ohledech, větší dopad na klima než uhlí nebo plyn. Sami autoři studie nicméně zdůrazňují, že jejich závěry by neměly být vnímány jako zásadní kritika větrné energetiky.

Podle jednoznačných zjištění likvidují větrné elektrárny ve velkém netopýry, hmyz i ptactvo. A minimálně podle některých vědců kvůli svému množství zpomalují proudění vzduchu.

Vědci ze Svobodné univerzity Berlín se věnují neblahým dopadům provozu větrných elektráren na životní prostředí. Lopatky jejich rotorů totiž mají na svědomí životy ptáků, netopýrů i hmyzu. Úbytky stavů těchto živočichů jsou již také předmětem vědeckých studií, které je potvrzují.

Výzkum mezi 500 respondenty z oblasti ochrany životního prostředí, včetně větrných elektráren, přinesl jednoznačné výsledky. Celých 80 procent dotázaných uznává, že je potřeba s vražedným působením elektráren něco udělat. Dávají přednost biodiverzitě před ochranou klimatu. Nesouhlasí jen lidé z větrné energetiky. Účastníci výzkumu větrnou energetiku nezatratili, ale požadují, aby byla ohleduplná k přírodě.

S odvoláním na informace Německého centra pro letectví a kosmonautiku (DLR) týdeník Euro upozornil na to, že v období od dubna do října zabijí větrníky pět až šest miliard hmyzích jedinců denně. V součtu to za sedm měsíců znamená 1200 tun hmyzu. Ptáci přitom ročně zkonzumují jen 400 tun hmyzu.

Další nepříjemnost pro provozovatele větrných elektráren představuje jejich prokazatelná schopnost ovlivňovat mikroklima v oblasti svého působení. Na webu The Harvard Gazette je popsaná obsáhlá studie na toto téma. Její vedoucí David Keith, profesor aplikované fyziky, kterého Gazette cituje, upozorňuje na to, že v rámci desetiletí jsou v některých parametrech účinky větrných elektráren horší než u uhlí. V rámci tisíciletí však jsou jejich dopady „enormně“ nižší.

Zjednodušeně řečeno, větrné farmy samy ohřívají vzduch okolo sebe a míchají ho se vzduchem ve vyšších vrstvách. Podle studie tak dokonce farmy přispěly víc k oteplení, než k ochlazení klimatu. Autoři zároveň upozorňují, že jejich práce nemá být považována za zásadní kritiku větrné energie, ale že by měla být prvním krokem, aby se hodnocení dopadů obnovitelných zdrojů dělalo odpovědněji než dosud.

V tabulce níže je uvedeno srovnání uhlíkové stopy různých zdrojů energie:

Uvedené hodnoty představují přibližné mediány (střední hodnoty) uhlíkové stopy v celém životním cyklu výroby elektřiny. Skutečné emise se mohou lišit podle konkrétní technologie, lokality, použitých materiálů a výrobních podmínek.

tags: #obnovitelne #zdroje #harvard #studie #větrná #energie

Oblíbené příspěvky:

• Nejlepší adrenalinové zážitky
• Ekologické kotle Dakon – recenze
• Klíčové prvky ÚSES
• Energetické využití odpadů
• Ekologická výchova v praxi