Kirjoittanut: Martin Lang
päivitetty 5.3.2021
Aurinkoenergian lisäksi tuulivoiman tulisi turvata tulevaisuuden päästötön sähkönsyöttö ja hidastaa siten ilmastonmuutosta, niin monet toivovat. Mutta ovatko "puhtaat" tuulipuistot todella ilmastoystävällisiä?
Tuulienergialla on etuja ja haittoja
Ei ole epäilystäkään siitä, että uusiutuvilla energialähteillä on merkittävä vaikutus hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen ja siten ns. kasvihuoneilmiön" vähentämiseen. Lisäksi tuuli- ja aurinkovoima vähentävät myös ihmisten ja ympäristöä pilaavien aineiden, kuten typen oksidien, rikkidioksidin, hienopölyn ja myrkyllisten aineiden, kuten elohopean, päästöjä.
Tämä ei kuitenkaan saa johtaa kritiikkiin kritiikittömään ajatteluun, koska jokaisella energiantoimitusjärjestelmällä on myös haittoja ja jokainen kuluttaa joka tapauksessa planeettamme resursseja. Tuulivoimalla on erittäin vakavia haittoja - varsinkin kun on kyse pyrkimyksistä hidastaa ilmaston lämpenemistä.
Harvardin tutkijat sanovat: tuulivoima edistää ilmaston lämpenemistä
Lee Miller ja David Keith Harvardin yliopistosta vuonna 2018 tekemässään yksityiskohtaisessa tutkimuksessa ”Tuulivoiman ilmastovaikutukset” („Climatic impacts of wind power“ ) tutkivat USA: n maatuulipuistojen vaikutuksia ja laskivat tietojen analysoinnin jälkeen erilaisia skenaarioita tulevaisuuden ilmastonmuutoksista Yhdysvalloissa sekä maailmanlaajuisesti (1).
Tutkimuksen mukaan keskilämpötila Yhdysvaltojen manneralueella nousee 0,24 ° C, kun tuulienergiasta tulee Yhdysvaltojen ainoa (nykyisen) virtalähde tasolle - ottaen huomioon suuret toimet maailmanlaajuisen lämpötilan nousun pysäyttämiseksi muutamien kymmenesosien välillä, toimet hiilestä luopumisen takia ovat merkittäviä. Heidän tutkimuksensa keskeiset viestit ovat seuraavat:
1. Tuuliturbiinit aiheuttavat luonnollisten lämpötilakerrosten muutoksen
Roottoreiden turbiinivaikutuksen vuoksi kylmempi ilma siirtyy päivän aikana alas korkeammista ilmakerroksista ja lämpimämpi, usein kostea maaperäilma siirrtyy takaisin ilmakehään.
Päinvastainen vaikutus, vain paljon selvempi, havaittiin yöllä. Normaalisti auringonlaskun jälkeen viileä ilma jää maan pintaan, koska se on painavampaa ja sen päälle kerrostuu lämpimämpi ilmakerros.
Roottorin siivet imuvoimillaan sekoittavat tämän luonnollisen yöllisen ilman kerrostuman. Viileät ilmamassat pyörivät ylöspäin, lämpimämmät alaspäin. Tuulivoimaloiden läheisyydessä on suunnilleen tasainen lämpötila ilmn alemmassa kerroksessa.
Kahden metrin korkeudella maassa, jossa lämpötilat virallisesti mitataan, lämpötila nousee merkittävästi. Tämän nousun - etenkin yölämpötiloissa - havaitsivat Miller ja Keith 28 suuressa tuulipuistossa Yhdysvalloissa (1).
Tämän havainnon teki myös Alona Armstrong skotlantilaisessa tutkimuksessa vuonna 2016: Yöajan lämpötila tuulipuiston alueella oli 0,18 ° C korkeampi kuin ympäröivällä alueella, ja siellä mitattiin myös korkeampi kosteus. Tutkimuksen mukaan tuulipuistoilla on merkittävä vaikutus näiden parametrien vuorokausivaihteluihin ja paikan päällä olevaan yleiseen mikroilmastoon, joka laski logaritmisesti, kun mentiin kauemmas tuuliturbiinista (2). Päivittäinen sykli on meteorologisten parametrien kehitys tai muutos tietyssä paikassa päivän sisällä.
2. Tuulipuistojen energiatiheys on pieni
Tuulipuistoissa on vain noin kymmenesosa aurinkopuistojen energiatiheydestä (3), ts. ne tarvitsevat huomattavasti enemmän tilaa saman energiamäärän tuottamiseksi. "Puhtaiden" jättiläisten resurssien kulutus maan pinnalla on erittäin suuri ja energian tiheys on pieni.
Jos sähkömoottori todella tulisi vallitsevaksi autoteollisuudessa, sähkön kysyntä kasvaisi dramaattisesti. Jos käytettäisiin pääasiassa tuulivoimaa, maankulutus olisi erittäin korkea ja samoin siihen liittyvä lämpötilan nousu.
3. Tuulipuistot vaikuttavat jopa ilmavirtauksiin ilmakehässä
Yksittäisten tuuliturbiinien tai tuulipuistojen mikroklimaattiset vaikutukset ovat olleet jo pitkään tiedossa ja todistettu lukuisissa tutkimuksissa (2). Ne vaikuttavat erityisesti tuulen puolella, ts. tuulipuistojen virtausvoimaan, ja lisääntyvät niiden koon mukaan (3). Puistojen tuulenvarjo on aina tuulen puolella. Esimerkiksi puistoissa, joissa on pääasiassa länsituulia - kuten Keski-Euroopassa usein - lvirtausvoima on näiden puistojen itäpuolella.
Uutta on tieto siitä, että - etenkin tuulivoiman suunnitellun lisäämisen kautta - tuulipuistojen yhteislukumäärä voi vaikuttaa myös laajemmissa korkeuksissa ilmakehässä, mikä voi johtaa sellaisiin ilmiöihin kuten pitkittynyt kuivuus ja laaja-alainen kuivuus, rankkasade ja muutokset kasvustossa ja eläimistössä.
Vaikutukset kasvistoon ja eläimistöön on kuvattu Saksan liittopäivien tiedepalvelujen asiakirjassa (5). Tämän mukaan tuulipuistot eivät aiheuta suurta ongelmaa suurimmalle osalle maassa kasvavista jalostus- ja villieläimistä rakennus- ja kehitysvaiheen jälkeen.
Kuitenkin eläimillä, jotka kuulevat korkeammat taajuudet kuin ihmiset, kuten esimerkiksi hevosilla tai nautakarjoilla tuulivoima voi johtaa kuulon heikkenemiseen. Ei pidä aliarvioida myöskään petolintujen kuten hiirihaukkojen, isohaarahaukkojen, merikotkien ja lepakoiden törmäyksiä tuulivoimaloihin, jotka ainakin alueellisesti ovat tuhonneet kokonaisia hiirihaukkapopulaatioita.
4.
Tuulivoimaloiden aiheuttama
ilmaston lämpeneminen on tuhoamassa ilmastonmuutospyrkimykset sadaksi vuodeksi
Todennäköisesti tutkimuksen tärkein pääsisältö on, että tuulipuistojen aiheuttama maailmanlaajuinen lämpötilan nousu voikin tuhota yli sadaksi vuodeksi toivotun käänteisen vaikutuksen ilmastonmuutokseen juuri niillä toimenpiteillä, joilla oikeastaan on tarkoitus vähentää hiilidioksidipäästöjä. (1). Tämä tarkoittaa, että tuulivoiman lisäämisen myötä ihmiskunnan valtavat pyrkimykset vähentää kasvihuonekaasuja tuottavat hedelmää vasta vuodesta 2120 lähtien, jolloin lämpötila kääntyisi hitaasti laskusuuntaan - ennen sitä tuulienergian lisää ilmaston lämpenemistä. Tämän asianhan tulisi huolestuttaa niitä, jotka ennustavat, että meillä ei ole paljon aikaa pelastaa planeettamme.
Miksi sitten tuuliturbiinit edistävät ilmaston lämpenemistä?
Yksi vaikutus, kuten Millerin ja Keithin tutkimuksessa on osoitettu, on lähellä maata olevien lämpötilojen luonnollisten kerrosten häiriintyminen. Toinen on tuulen nopeuden alentaminen tuulipuistojen alla. Tuuliturbiinit tuottavat sähköä kineettisestä tuulienergiasta ja siten "ryöstävät" tämän kineettisen energian. Yksittäisillä tuuliturbiineilla energianotto voi olla jopa 40% tuulivirrasta; tuulipuistoissa, joissa on useita voimaloita, generaattorikohtainen määrä on huomattavasti pienempi, 26%, koska yksittäiset generaattorit ottavat tuulen toisiltaan. Kaiken kaikkiaan tuulen nopeus kuitenkin vähenee pysyvästi. Ilman massanvaihto vähentyy. Ilmamassat jäävät paikalleen pidempään ja sen seurauksena lämpenevät.
Tätä vaikutusta voidaan verrata korkeimpaan lämpötilaan 42,6 ° C, joka mitattiin Lingennissä, Saksassa 25. heinäkuuta 2019. Siellä sääasema sijaitsi syvennyksessä, jota ympäröivät myös tuulenpitävät esteet. Se aiheutti tilanteen, jossa "seisova" ilma lämpeni epätavallisen hyvin ja lämpö siten pysyi paikallaan.
Lämpöennätys vuonna 2019 ei ollutkaan lämpöennätys!
Meteorologi Jörg Kachelmann huomautti
tuolloin, että lämpötila Lingenin sääasemalla olisi ollut sinä päivänä noin 3
astetta matalampi ilman tätä "ilmanvaihtoa estävää ympäristöä" eli
normaalilla "tuulella", mikä on vertailu läheisyydessä oleviin
mittausasemiin olisi osoittanut (6). Hänen mielestään Saksan sääpalvelun ei olisi pitänyt ilmoittaa
kaikkien aikojen lämpöennätyksiä, varsinkin kun Saksan säänmittauspalvelu oli
tietoinen mittausaseman sopimattomuudesta ja ongelmista ja oli etsinyt uutta
sopivampaa paikkaa Lingenin seudulta jo yli vuoden ajan.
Maa on kuivaa tuulijättiläisten varjossa
Kesäkuussa 2019 tieteelliskriittinen
verkkosivusto sciencefiles.org osoitti selkeän yhteyden tuulipuistojen
sijainnin ja erityisen pahasti kärsineiden kuivuusalueiden välillä. Jos laitat Helmholtzin ympäristötutkimuskeskuksen
kuivuusvalvontakartat ja liittovaltion luonnonsuojeluviraston julkaiseman
tuulipuistojen sijaintikartan päällekkäin, korrelaatio oli hämmästyttävän suuri
(4). Ilmeisesti tuulipuistot lisäävät ainakin kuivuuden voimakkuutta.
Onko sitten aurinkoenergia parempaa kuin tuulienergia?
Aurinkoenergia aiheuttaa vain kymmenesosan tuulivoiman lämpötilan noususta (1, 3) ja tarvitsee vain noin kymmenesosaa alueesta saman energiamäärän tuottamiseksi. Siksi se on resurssitehokkaampi ja palkitsisi myös ihmiskunnan pyrkimykset hidastaa ilmastonmuutosta vähentämällä hiilidioksidia paljon aikaisemmin, ei vasta yli 100 vuoden kuluttua, kuten Miller ja Keith tuulivoimasta ennustavat.
Tietenkin, kuten hyvät tutkijat yleensäkin, nämä Harvardin kaksi insinööriä mainitsevat myös useita hypoteeseja ja epävarmuustekijöitä, jotka ovat mukana heidän malleissaan ja joita ei täysin voikaan todentaa. Mutta suuntaus viittaa tuulipuistojen ilmastoa lämmittävään vaikutukseen.
On syytä mainita myös Mark Z.Jacobsonin vastalause, jossa syytetään Milleria ja Keithiä siitä, etteivät he ole ottaneet tutkimuksessa huomioon tuuliturbiinien vesihöyryä vähentävää vaikutusta. Tämän kasvihuonekaasupäästöjen väheneminen johtaisi ilmakehän jäähtymiseen.
David Keith vakuutti kuitenkin henkilökohtaisesti tämän artikkelin kirjoittajalle, että Harvardin tutkimus, johon artikkeli perustuu, perustuu pitkäaikaiseen asiantuntijatarkastettujen tutkimusten sarjaan ja että käytetty säätutkimus- ja ilmastointimalli on osoittautunut toimivaksi. Se on kehitetty yhteistyössä tutkijayhteisön kanssa ja tarkistettu kaikkien yhteisten laatustandardien suhteen.
Nähtäväksi jää, miten poliitikot ympäri maailmaa arvioivat näitä havaintoja ja onko uusiutuvia energialähteitä, erityisesti tuulivoimaa, tutkittava uudelleen ja kriittisemmin.
Lähteet
- Miller & Keith: Climatic impacts of wind power, Joule 2, 1–15 December 19, 2018
- Armstrong, A. et al.: Ground-level climate at a peatland wind farm in Scotland is affected by wind turbine operation. Environmental Research Letters 11(4): 044024, 2016
- Florian Rötzer: Wenn Windenergie zur Klimaerwärmung beiträgt, heise online 2018
- www.sciencefiles.org - Windkraft und trockene Böden: Kommt zusammen, was zusammengehört?, 06/2019
- Wissenschaftliche Dienste Deutscher Bundestag (www.bundestag.de): Zu ökologischen Auswirkungen von Windkraftanlagen, WD 8 - 3000 - 139/18, 2019
- welt.de: Kachelmann zweifelt an deutschem Hitzerekord – DWD hält daran fest, Axel Springer SE, 2019
Käännös. Alkuperäinen teksti:
