Z jednej veternej turbíny dopadne ročne do okolia až 100 kg abrázie (Rozhovor s nemeckým odborníkom)
Veterné turbíny ako obnoviteľné zdroje sú jedným z presadzovaných zdrojov výroby elektrickej energie v dekarbonizovanej energetike. Veterné turbíny zohrávajú vedúcu úlohu najmä v Nemecku, kde v minulom roku vyrobili 28,5 % elektrickej energie, pričom 23,1 % pripadá na veterné turbíny na pevnine a zvyšok na mori.
V súvislosti s negatívnymi dôsledkami sa diskutuje napríklad o obťažovaní hlukom, ktoré môže niektorým citlivým osobám spôsobovať rôzne ťažkosti, či o dopade na vtáctvo. Expert z Nemecka sa zameriava na znečistenie mechanického pôvodu.
Thomas Mock je bývalý právnik a manažér v priemyselnom podniku. Po odchode do dôchodku sa niekoľko rokov venoval štúdiu toho, čo veterné turbíny vypúšťajú do životného prostredia. K svojmu pátraniu sa dostal trochu neplánovane, keď sa obec, v ktorej jeho rodina vlastnila starú farmu, rozhodla postaviť veterné turbíny za jeho pozemkom. Na žiadosť miestnej skupiny občanov začal vystupovať proti plánom postaviť 18 veterných turbín okolo unikátnych vulkanických jazier (maar) v pohorí Eifel.
Nakoniec sa im podarilo dosiahnuť, že sa postavilo len 9 veterných turbín, všetky v minimálnej vzdialenosti 1 000 metrov od obytných budov. Miestny starosta sa podľa Mocka usiloval o veterné turbíny kvôli peniazom z prenájmu. Neskôr boli na zoznam svetového dedičstva UNESCO zapísané ďalšie maary a pozemok na ich hranici tak získal väčšiu ochranu. Úrady už síce veternú turbínu neodstránia, ale po jej odstavení by ju už nemalo byť možné nahradiť, tvrdí Mock. Súčasne s tým začal študovať aj vplyvy povrchového opotrebovania turbín.
Veterná turbína je neustále vystavená vetru a poveternostným vplyvom. Prírodné sily nielen vyrábajú elektrinu, ale tiež spôsobujú, že turbína podlieha určitému opotrebovaniu. Podliehajú dnešné turbíny väčšiemu opotrebovaniu ako staršie turbíny?
Vo výškach do 300 metrov sa opotrebovávajú všetky časti systému, najmä karbónové povrchy, t. j. povrchy rotora a karbónový povrch gondoly (rotujúca „hlava“ na vrchole turbíny, kde je umiestnená strojovňa turbíny, pozn. red.)
Závažnosť vplyvu sa však líši. Najviac sú postihnuté dolné polovice rotorových listov, pretože pretínajú vzduch rýchlosťou až 400 km/h a sú vystavené extrémnemu trvalému namáhaniu. V dôsledku toho sú s najväčšou pravdepodobnosťou vystavené oteru. Výrobcovia to zistili príliš neskoro. Tomu sa teraz snažia zabrániť tvrdšou ochranou povrchu. Tá však môže v najlepšom prípade znížiť otieranie.
Všetky údaje o skorších, najmä nižších turbínach, ako sú tie dnešné, ktoré sú teraz vysoké 200 až 300 metrov, nie sú ani zaujímavé, ani výpovedné. Pri dnešných veľkých turbínach, ktoré majú priemer rotora až 180 metrov, je to už vzrušujúcejšie. Kvôli agresívnejšiemu počasiu tam hore je oter na veľkých exponovaných plochách, a najmä na náveternej strane rotora a lopatiek rotora, stály a neúmerne sa zvyšuje v dôsledku nepriaznivejších podmienok. Lopatky rotora sú sériovo vyrábaným výrobkom, ktorý sa pravidelne opravuje alebo vymieňa v závislosti od zaťaženia. Ak sú náklady na opravu príliš vysoké, objednajú sa nové rotorové listy.
Ako takéto opravy rotorových lopatiek prebiehajú?
Predtým sa museli technici zlaňovať pozdĺž lopatiek pomocou lán, aby sa dostali k poškodeniu na povrchu listov. Dnes sa rotory analyzujú pomocou dronov a poškodenia opravujú opravárenské roboty. Najnovšia generácia pracuje do značnej miery nezávisle od listu rotora, čo výrazne uľahčuje opravy. Vzhľadom na to, že tento typ poškodenia z technických dôvodov narastá, prichádza nová technológia v pravý čas.
Aké škodlivé látky sa z turbín uvoľňujú?
Zoznam látok je celkom pôsobivý. Po prvé, v závislosti od počasia (dážď, krupobitie, pravidelné údery blesku, intenzívne slnečné žiarenie, chladné zimné noci s veľmi vysokými nárokmi na materiál) dochádza k uvoľňovaniu mikročastíc až do nano rozsahu. Čím tvrdšie je uzavretý povrch zasiahnutý oterom / eróziou, tým menšie sú obrusované častice.
Tieto častice obsahujú toxické chemické látky PFAS (per- a polyfluórované alkylové látky) a BPA (bisfenol-A), ktoré sú použité v epoxidovej živici na povrchu. Už počas výroby sú v Nemecku zavedené prísne bezpečnostné opatrenia, ako sú celotelové ochranné obleky. To a ďalšie veci predražili výrobu natoľko, že sa rotorové listy v Nemecku už mnoho rokov nevyrábajú. Inde vo svete nie sú celotelové ochranné obleky predpísané ani používané.
V teréne tieto materiály a ich mikročastice končia v prírode, pôde a vodných plochách alebo dokonca v podzemných vodách. Poškodenie, ktoré spôsobujú, však nie je hneď vidieť. Ich vysoký škodlivý potenciál sa stáva významným až po rokoch kumulácie u zvierat a ľudí. Hoci existuje mnoho rôznych foriem a tried PFAS a PFAS, treba predpokladať to najhoršie, pretože akékoľvek vyšetrovanie alebo výskum boli roky blokované. Namiesto toho, aby sa riešil najhorší možný scenár, sú emisie a dôsledky zametané pod koberec.
Okrem toho sú použité materiály GRP a CFRP – zmesi sklených a uhlíkových vlákien – zdraviu nebezpečné v prípade požiaru rotora, najmä ak teplota prekročí 600 °C. Pretože rotory sú zvyčajne konštruované s veľkým množstvom balzového dreva na vnútornej strane, v prípade požiaru sa ľahko dosiahne požadované požiarne zaťaženie. Vtedy sa prejavia toxické vlastnosti GRP a ďalšie používanie veľkých poľnohospodárskych plôch v okolí postihnutej veternej turbíny je až do odvolania vylúčené. Takéto obdobia môžu trvať mesiace alebo roky – alebo navždy.
Aké je množstvo uvoľnených častíc za rok a počas životnosti systému?
Podľa Fraunhoferovej štúdie citovenej vedeckou službou Bundestagu v roku 2020 by to malo byť približne 45 kilogramov na jednu veternú turbínu ročne. Týkalo sa to však veterných turbín s lopatkami dlhými len okolo 40 metrov a vysokými len okolo 150 metrov. Dnešné turbíny sú vysoké až 300 metrov, lopatky pevninských turbín majú dĺžku až 90 metrov a vážia približne 25 ton na lopatku.
Z vyššie uvedených dôvodov nie je možné extrapolovať vtedajšie opotrebovanie turbín na dnešné a budúce. Vo výške 300 metrov je vietor dvakrát až trikrát silnejší a stálejší ako v prípade turbíny vysokej len 150 metrov. Oveľa agresívnejšie počasie vo vysokých nadmorských výškach vedie k výrazne vyššiemu trvalému prevádzkovému zaťaženiu povrchov rotora so zodpovedajúcimi dôsledkami opotrebenia.
Len zdvojnásobenie rýchlosti vetra môže zvýšiť výkon veternej turbíny až osemkrát. Trojnásobné zvýšenie rýchlosti vetra môže tento výkon zvýšiť až 27-krát. K tomu sa pridáva oveľa vyšší inštalovaný výkon a omnoho väčšia plocha rotorových listov.
V dôsledku toho možno z prevádzkových dôvodov predpokladať asi 100 kilogramov opotrebenia na jednu turbínu ročne. Pri celkovej hmotnosti približne 75 ton pre tri rotory dnešnej systémovej triedy sa to zdá byť málo. Mohlo by to byť aj viac. To by však mali bližšie preskúmať doteraz tabuizované, vedecky založené inštitúty, ktoré sú nezávislé od veterného priemyslu. Žiaľ, neviem o žiadnom relevantnom inštitúte v Nemecku, ktorý by nebol závislý od veterného priemyslu.
Aj pri odhadovanom množstve 100 kilogramov na turbínu ročne to pri 30 000 budúcich veľkých turbín v Nemecku a životnosti 20 rokov predstavuje 60 000 ton mikroplastov, ktoré tento zdroj energie uvoľní do životného prostredia.
Čo to znamená pre ľudské zdravie a životné prostredie?
Aj malé množstvá týchto večných chemikálií sú nebezpečné pre zdravie. Vzhľadom na ich schopnosť hromadiť sa v ľudskom tele sa domnievam, že by sa s nimi malo zaobchádzať oveľa citlivejšie. Zatiaľ čo BPA obmedzuje prinajmenšom plodnosť, o PFAS sa hovorí, že je karcinogénna.
Hoci sa PFAS a BPA dostávajú do životného prostredia prostredníctvom aj iných abrazívnych procesov, veterné turbíny im umožňujú dostať sa do prostredia, ktoré bolo doteraz od chemikálií zväčša ušetrené. A v prípade veterných turbín sú tieto látky takmer predurčené na to, aby sa dostali do životného prostredia, pretože nie sú zabudované do výrobku, aby sa nemohli dostať do životného prostredia.
Mikroplasty boli teraz dokonca nájdené v mozgu. Mikroplasty boli zistené aj v krvi. Cesta do mozgu cez čuchový bulbus je tiež možná. V týchto prípadoch nešlo o častice z veterných turbín. Ale vo svetle plánovaného rozširovania veterných turbín je len otázkou času, kedy k tomu dôjde, k ujme na zdraví ľudí, najmä tých, ktorí žijú v blízkosti takýchto turbín.
Hoci nemožno vylúčiť, že častice uvoľnené zo systému – najmä v suchých obdobiach – by sa mohli šíriť na kilometre ďaleko prostredníctvom vysokohorských vetrov, najmä v daždivom počasí častice zvyčajne dopadajú do blízkosti kvôli oteru spôsobenému dažďom (a krúpami). To je presne to, čo zvyšuje konkrétnu záťaž na danom mieste, čo samozrejme predstavuje rastúci problém pre poľnohospodársku produkciu potravín.
A čo EÚ? Nedajú sa tieto škodlivé chemikálie zakázať?
EÚ plánuje do približne desiatich rokov zakázať nie všetky PFAS, ale veľký počet z nich. Plánuje sa aj zákaz používania PFAS a BPA, ak sa môžu kvôli výrobku a prevádzke dostať do životného prostredia. Produkty obsahujúce PFAS, ktoré sa nemôžu dostať do životného prostredia obrusom, by zatiaľ zakázané byť nemali. Najmä PFAS a BPA v povrchoch rotorov by sa preto museli zakázať. To však nič nezmení na už schválených rotorových listoch, ktorých je v súčasnosti v Nemecku približne 90 000.
Už existujú náhradné chemikálie za PFAS používané v rotoroch. Priemysel to však blokuje, chce naďalej používať PFAS a hrozí, že inak už nebudú žiadne veterné turbíny potrebné na energetickú transformáciu. Porovnávam to so škodlivými vedľajšími účinkami fajčenia a finančnými záujmami priemyslu v oboch prípadoch.
Zástancovia veternej energie často argumentujú tým, že napríklad pneumatiky automobilov uvoľňujú do životného prostredia podstatne viac častíc v dôsledku oteru ako veterné turbíny. Čo vy na to?
Argumentácia je chybná z viacerých hľadísk. Po prvé, v Nemecku je viac ako 49 miliónov osobných automobilov (s viac ako 196 miliónmi pneumatík) a mnoho miliónov nákladných automobilov, ktoré sa len ťažko dajú porovnať s 30 000 veternými turbínami. Navyše, odkedy je toxická kontaminácia prípustná alebo úmerná len preto, že iná príčina spôsobuje ešte väčšiu kontamináciu?
Ale niečo iné mi tu pripadá zásadné. K opotrebovaniu pneumatík dochádza tam, kde je to zamýšľané, v blízkosti zeme a na komunikáciách, odkiaľ to väčšinou odteká do určených kanalizácií, kde to môže byť zhromažďované. K oteru veterných turbín dochádza vo výškach až 300 metrov v doteraz zväčša nedotknutej prírode, v lesoch a na plochách využívaných na pestovanie plodín. To umožňuje úplne nový rozmer kontaminácie v celej krajine, s neobmedzenou kontamináciou, ktorej dôsledky pre naše deti a biologickú rozmanitosť sú nepredvídateľné.
V Nemecku je už približne 30 000 veterných turbín a s ich rastúcim počtom a veľkosťou turbín sa bude pravdepodobne zvyšovať aj oter. Čo môžu ľudia urobiť, aby sa pred týmito mikročasticami ochránili?
Obyvatelia v bezprostrednej blízkosti sa môžu chrániť len nosením rúšok, aké ich poznáme z covidovej pandémie. Mali by sa vyhýbať prievanu vo svojich obytných priestoroch počas obdobia sucha a zaistiť vysoký štandard čistoty vo svojich príbytkoch.
Najlepšie by však bolo, keby zákonodarcovia vynaložili viac úsilia na zabránenie oteru aj na nahradenie trvalo používaných chemikálií neškodnými látkami. Zákonodarcovia by tiež mohli stanoviť väčšie minimálne vzdialenosti od veterných turbín.
Najskôr však treba odstrániť tabu okolo týchto skutočností vykonaním rozsiahlych prieskumov územia, aby sme získali prvé odhady. Existujúce elektrárne k tomu pravdepodobne zásadným spôsobom neprispeli, pretože sú väčšinou malé alebo len stredne veľké. Elektrárne v súčasnosti a v budúcnosti patria skôr do triedy elektrární s výkonom najmenej 7 megawattov a sú vysoké 250 metrov alebo viac. Táto nová generácia veterných elektrární sa dostáva do dimenzií, v ktorých tento typ abrazie dosahuje nových úrovní. Na sledovanie vývoja je potom treba odoberať pravidelné vzorky pôdy.
Okrem toho musia byť definované limitné hodnoty, ktorých prekročenie môže viesť k zastaveniu prevádzky. V prípade kontaminovaných oblastí pestovania potravín je potrebné vyžadovať informácie od licenčných orgánov. Tieto plochy totiž už nemusí byť možné využívať na výrobu potravín. Išlo by tak fakticky o vyvlastnené plochy alebo vyvlastnených farmárov.
Predovšetkým musia byť okamžite zakázané PFAS a BPA v rotoroch a nahradené alternatívnymi látkami. Vzhľadom na to, že rotory sa už v Nemecku nevyrábajú, je potrebné prerokovať a urýchlene zaviesť dovozné obmedzenia.
Ďakujeme za rozhovor!
Pôvodný článok
ZDIEĽAŤ ČLÁNOK
