Energia eoliană există de mii de ani. Vânturile Pământului, libere și abundente, au fost – și încă sunt – folosite pentru a naviga nave, a măcina grâne și a pompa apă. Abia recent oamenii au valorificat această putere pentru a produce electricitate, dar aceasta este deja o parte semnificativă și în creștere a mixului energetic, alimentând aproximativ 8,4% din rețeaua electrică din SUA și 6% la nivel global, cu capacitate pentru mult mai mult.
Energia eoliană are destul de multe beneficii: este un tip de energie regenerabilă relativ simplu care, odată instalat, nu necesită multă întreținere și nu poluează aerul sau apa. Cel mai important, într-o lume în care cu toții începem să simțim efectele directe ale crizei climatice, turbinele eoliene creează electricitate fără emisii de gaze cu efect de seră.
Totuși, această sursă de energie curată ridică și provocări și are câteva dezavantaje – cele mai mari două sunt impactul său asupra mediului și variabilitatea inerentă a vântului. Există măsuri de atenuare pentru acestea, dar cu siguranță nu ar trebui ignorate sau minimalizate. Din punct de vedere economic, energia eoliană are un cost inițial semnificativ, dar la fel au majoritatea formelor de energie, centralele pe combustibili fosili necesitând întreținere semnificativ mai mare, ceea ce implică costuri operaționale mai mari.
Ce este energia eoliană
Vântul este un efect secundar natural, liber și abundent al proceselor naturale ale Pământului, iar energia eoliană este orice sistem care captează acea energie și o transformă în energie mecanică sau electricitate.
Morile de vânt, o formă antică de energie eoliană, folosesc vântul pentru a măcina grâne sau a pompa apă transformând energia cinetică a vântului în energie mecanică. Turbinele eoliene, la fel ca morile de vânt, au pale care valorifică vântul, dar apoi acea energie este transformată în electricitate care este adăugată la rețeaua electrică sau stocată într-o baterie.
Avantajele energiei eoliene
Cel mai semnificativ avantaj al energiei eoliene este că generează electricitate fără a polua aerul sau apa și fără a adăuga gaze cu efect de seră în atmosferă. Dar are și alte beneficii unice de mediu și economice.
Beneficii de mediu
Vântul nu contribuie la schimbările climatice. Deși există costuri energetice pentru fabricarea și transportul turbinelor, un studiu privind ciclul de viață al turbinelor eoliene a constatat că amprenta lor de carbon este compensată prin economii de CO2 în doar șase luni de funcționare. În 2019, echivalentul CO2-ului emis de 43 de milioane de mașini a fost evitat prin generarea de electricitate din vânt.
Sursă regenerabilă de energie. Nu există deficit de vânt și acesta nu poate fi epuizat, deci baza energiei eoliene este o sursă regenerabilă și sustenabilă. Această energie nu trebuie să fie extrasă din pământ sau transportată cu trenul sau camionul – ceea ce necesită energie și emisii suplimentare și crește costul centralelor pe combustibili fosili. Și noile modele de turbine eoliene devin mai eficiente pe zi ce trece.
Zero emisii. Odată amplasată și pusă în funcțiune, o turbină eoliană sau un parc eolian nu generează efluenți sau emisii. Coșurile de fum nu trebuie curățate, iar materialele toxice nu trebuie procesate, transportate, descărcate sau îngropate.
Nu necesită o sursă de apă în apropiere. Apa nu este necesară pentru a opera o turbină eoliană, nici apa nu este folosită pentru răcirea mașinilor sau în orice alt scop, astfel încât turbinele eoliene nu trebuie amplasate lângă cursuri de apă sau conectate la surse de apă.
Beneficii economice
Costuri operaționale reduse. Odată instalate, turbinele eoliene au un cost operațional scăzut.
Fără costuri de sursă. Vântul este gratuit, deci costul sursei de energie este de 0$. Aceste economii de costuri înseamnă că este mai ieftină decât cea mai populară formă de electricitate din SUA, centralele pe cărbune. Un studiu financiar din 2016 a constatat că proiectele eoliene nesubvenționate costă între 32 și 62 de dolari pe megawatt-oră. Costurile cărbunelui sunt între 57 și 148 de dolari pe megawatt-oră. Se preconizează că costurile vor scădea, deoarece se așteaptă ca vânturile să crească în intensitate într-o lume în schimbare climatică, ceea ce ar putea însemna că energia derivată din vânt ar fi mai mare în anii următori.
Comunitățile rurale beneficiază și ele. Instalațiile de energie eoliană beneficiază și economiile rurale, deoarece majoritatea parcurilor eoliene sunt situate în zone mai puțin populate. De exemplu, comitatul Mower, din Minnesota, a generat peste 2,3 milioane de dolari venituri fiscale legate de energia eoliană în 2018.
Vântul ar putea necesita mai puține subvenții pentru a rămâne accesibil. Toate sistemele mari de livrare a energiei primesc subvenții guvernamentale, inclusiv centralele pe cărbune și parcurile eoliene. Dar industria combustibililor fosili ar putea obține granturi și reduceri fiscale mult mai mari decât formele regenerabile, în funcție de factorii luați în considerare. Ar trebui costurile artificial scăzute ale mineritului pe terenurile publice să conteze ca subvenții? Analiștii de mediu și financiari nu sunt de acord în această privință.
Turbinele eoliene nu contribuie la poluarea aerului și la pericolele asociate pentru sănătate. Centralele pe cărbune au dovedit că afectează negativ sănătatea oamenilor, ceea ce duce la costuri medicale. Acestea nu sunt de obicei considerate un „cost” al producerii de electricitate pe bază de cărbune. Indiferent dacă acesta este un efect economic sau unul asupra sănătății umane, sau ambele, merită luat în considerare ca un cost sau o economie atunci când vine vorba de energia eoliană.
Energia eoliană este flexibilă, permițând independența energetică. Spre deosebire de combustibilii fosili, care necesită, în general, o centrală electrică centralizată pentru a crea electricitate eficient, energia eoliană este flexibilă în funcție de dimensiune și spațiu. (Chiar și generatoarele casnice pe bază de petrol sunt utilizate doar pentru întreruperi de urgență – sunt ineficiente și poluează și aerul local.)
Dimensiunea și numărul turbinelor eoliene pot varia pentru a se potrivi locației și nevoilor energetice. Deși gândul la energia eoliană poate evoca imagini ale parcurilor eoliene cu sute de turbine, există și turbine mici și medii care funcționează singure, în perechi sau în grupuri de trei, oferind ceea ce este cunoscut sub numele de energie distribuită persoanelor care au nevoie de ea. În Statele Unite, Departamentul Energiei raportează că există peste 85.000 dintre aceste turbine mai mici, care generează 1.145 de megawați de energie.
Scalabilitate. Turbinele mici pot alimenta case, ferme, gospodării sau clădiri; turbinele mai mari pot fi utilizate pentru generarea locală de electricitate pentru nevoi industriale sau comunitare.
Dezavantajele energiei eoliene
Energia eoliană are câteva provocări semnificative, cea mai cunoscută fiind impactul lor ecologic asupra păsărilor și liliecilor. Zgomotul generat de turbine a fost, de asemenea, citat de oponenți ca o problemă de calitate a vieții pentru cei care locuiesc în apropierea lor.
Fiabilitate
Fiabilitatea vântului poate varia. Deși turbinele ar putea produce energie 90% din timp, s-ar putea să nu funcționeze la capacitate de 100% – media este de 35% capacitate.
Impredictibilitate. Vântul slab sau inexistent va opri o turbină eoliană, la fel ca și vânturile prea puternice (pentru a proteja utilajele). În acest timp, menținerea fluxului regulat de electricitate va necesita fie energie eoliană stocată din baterii, fie o altă sursă de energie.
Poluarea sonoră și vizuală
Poluare sonoră. Turbinele eoliene pot fi zgomotoase, generând sunete în intervalul 40-60 de decibeli (comparabil cu o unitate de aer condiționat de fereastră de dimensiuni medii). Acest lucru poate deranja, evident, persoanele care locuiesc în apropierea chiar și a turbinelor mai mici, dar datele sunt neconcludente cu privire la impactul asupra sănătății al zgomotului turbinelor eoliene.
Fauna sălbatică. Zgomotul turbinelor eoliene ar putea afecta și fauna sălbatică, în special păsările și liliecii, dar și alte animale care folosesc vocalizări pentru a comunica.
Estetică. Unii oameni consideră turbinele eoliene urâte și nu le place să le vadă în peisaj sau deasupra apei.
Scintilație de umbră. Acesta este un fenomen produs de palele rotative ale unei turbine eoliene în combinație cu soarele jos la orizont. Aceasta aruncă o umbră în mișcare care este percepută ca o pâlpâire pe măsură ce palele se mișcă. Poate fi dezorientantă și deranjantă pentru cei care locuiesc în apropierea turbinei, deși tinde să apară doar în circumstanțe specifice, limitate în timp. Efectele scintilației de umbră pot fi calculate și atenuate pentru a minimiza impactul. Turbinele mai mici nu au o problemă atât de mare cu scintilația de umbră, deoarece sunt mai scurte, deci aceasta este în mare parte o preocupare pentru turbinele mai mari.
Efecte ecologice
Coliziuni cu păsări. Turbinele eoliene sunt responsabile pentru un număr mare de decese de păsări. Cel mai cunoscut studiu privind mortalitatea prin coliziune cu păsări la instalațiile eoliene a constatat că în Statele Unite continentale, turbinele eoliene ucid între 140.000 și 328.000 de păsări în fiecare an. Există măsuri de atenuare (construirea parcurilor eoliene departe de populațiile mai mari ale acestor animale sau instalarea unui radar care oprește turbinele atunci când păsările sau liliecii sunt în apropiere), dar încă nu se știe cât de eficiente pot fi aceste ajustări. Turbinele fără pale ar putea fi o altă soluție la această problemă semnificativă.
Impact asupra ecosistemelor locale. Un parc eolian, ca orice altă dezvoltare industrială pe scară largă, va avea un impact asupra ecosistemelor locale. Deși cea mai mare parte a terenului dintr-un parc eolian poate fi folosită de animale pentru habitat, există totuși drumuri de întreținere și alte infrastructuri, în special linii electrice, care pot afecta negativ fauna sălbatică din zonă.
Impact potențial. Gama de efecte ecologice ale parcurilor eoliene nu este încă pe deplin cunoscută și pot apărea consecințe neașteptate. De exemplu, cercetările efectuate în India au constatat mai puține păsări de pradă în apropierea parcurilor eoliene și mult mai multe șopârle, ceea ce a perturbat echilibrul local dintre prădători și pradă.
