Kuidas väiketuulikud saavad vähendada teie süsijalanäitajat

Kas väiketuulikud on süsineutraalsed? Esmapilgul tundub, et on – lõppude lõpuks ei paiska nad energia tootmise ajal süsihappegaasi atmosfääri. Kuid tegelikkus on palju keerulisem. Tuuliku süsijalanäitaja täielikuks mõistmiseks peame teemat süvitsi uurima. Loe artiklit, et teada saada, kui kaua kulub tuulikul, et muutuda süsineutraalseks.

Tuulikute süsijalanäitaja mõistmine

Tuuleenergia on üks kiiremini arenevaid taastuvenergia allikaid. Väiketuulikuid peetakse puhtaks elektri tootmise meetodiks ja viisiks CO2 emissioonide vähendamiseks. Kuid “puhas” ei tähenda 100% keskkonnasõbralikku. Kuidas mõjutab tuuleenergia, üks tõusvaid tähti taastuvenergia valdkonnas, looduslikku keskkonda?

Mis on tuuliku süsijalanäitaja?

Esiteks selgitame, mis on süsijalanäitaja üldse. Kaasaegses maailmas põhjustab peaaegu iga inimtegevus kasvuhoonegaaside (peamiselt süsihappegaas – CO2 – ja metaan) emissiooni. Süsijalanäitaja on nende gaaside koguhulk, mis hinnatakse inimese, organisatsiooni, toote või tegevuse kohta. Tõenäoliselt olete sellest kontseptsioonist kuulnud reisimise kontekstis, kus lennureisi süsijalanäitaja on suurem kui rongiga reisimisel.

Kuidas see tuuleenergiale kehtib? Iga tuulik, olgu see suur või väike, tuleb toota, transportida, paigaldada ja lõpuks ringlusse võtta – ja ükski neist protsessidest ei ole süsineutraalne. Kõik need protsessid nõuavad tööriistu, masinaid ja transporti, millest enamik töötab elektri või fossiilkütuste abil. See on peamine põhjus, miks tuulikud ei ole oma elutsükli alguses süsineutraalsed. Tuuliku süsijalanäitaja hindamisel tuleb arvestada nn halli energiaga – energiaga, mida on vaja tootmiseks, transpordiks ja ringlussevõtuks.

Tuuleenergia vs fossiilkütused: süsinikuvõrdlus

Tõenäoliselt ei vaja te täpseid arvutusi, et eeldada, et fossiilkütustest toodetud energia tekitab rohkem süsihappegaasi heitkoguseid. Võrdleme numbreid:

• Üks meie toodetest, Freen-20 tuulik, eritab iga 1 kWh toodetud energia kohta 25 g CO2.
• Kivisöejaam eritab iga 1 kWh kohta 1002 g CO2.

Mis võib olla üllatav, on see, et mitte kõik taastuvenergia allikad ei mõjuta keskkonda ühetaoliselt. Võrreldes tuulikutega tekitab päikeseelektrijaam iga 1 kWh energia kohta 41 g CO2. Nagu näete, ei ole roheline energia alati samaväärne – mõned allikad, nagu tuuleenergia, on keskkonnasõbralikumad.

Kaua kulub tuulikul, et muutuda süsineutraalseks?

Praegu on võimatu saavutada süsineutraalsust tootmise, ehitamise ja transpordi protsesside ajal. Mõned tootjad pürgivad süsiniku kompenseerimise poole – nad ikka veel tekitavad kasvuhoonegaase, kuid vähendavad neid mujal. See võib toimuda, investeerides puhtasse tehnoloogiasse, istutades metsi või toetades kohalikke organisatsioone. Kõik need tegevused aitavad tasakaalustada süsiniku heitkoguseid.

Need pingutused on muidugi vaid osalised lahendused. Olenemata sellest, mida ettevõtted teevad, on süsihappegaasi heitkogused siiski reaalsus. Olulisem tundub olla toote või tehnoloogia süsinikuneutraalsuse saavutamise aja vähendamine. Mida see tähendab? Üldiselt tähendab süsinikuneutraalsus süsihappegaasi tekitamise ja atmosfäärist imendumise samaväärset hulka.

Tuulikute kontekstis peame sellele küsimusele lähenema veidi teisiti. Tuulik muutub süsineutraalseks, kui selle tegevusest tulenev süsihappegaasi heitkoguste vähenemine tasakaalustab varasemates etappides – tootmine, transport, paigaldus ja ringlussevõtt – tekitatud emissioonid.

Kuidas hinnata süsihappegaasi vähenemist? Selleks võrdleme tuuliku toodetud energiat tavapärastest allikatest saadud energiaga. Ütleme, et hall energia, mida kasutati tuuliku tootmiseks ja paigaldamiseks, tekitas X g CO2. Roheline energia peab selle kompenseerima. X g CO2 on sama kogus, mis tekitataks Y kWh tavapärase energia tootmisel. Kui tuulik toodab samaväärse koguse energiat, saavutab see süsineutraalsuse. Teisisõnu, tuuliku kasutamine vähendab süsijalanäitajat, vähendades nõudlust tavapärase energia järele.

Väiketuulikute roll süsihappegaasi heitkoguste vähendamisel

Tuuleenergia: võtmetegija taastuvenergia allikate seas

Nagu varem mainitud, muutub tuuleenergia üheks olulisemaks taastuvenergia allikaks. 2023. aastal kasvas tuuleenergiatööstuse globaalne võimsus 50% võrreldes eelneva aastaga. Aastaks 2030 võib sellest allikast pärinev globaalne elektrivarustus ulatuda 20%-ni. Need numbrid näitavad, et paari aasta jooksul on tuuleenergia koos päikeseenergia ja hüdroelektriga üks võtmetegijaid taastuvenergia valdkonnas.

See muutus mõjutab mitte ainult globaalset majandust, tööstust ja eluviise, vaid ka keskkonda. USA Energiaosakond ennustab, et kui 20% energiast pärineks tuulest, väheneks gaasi tarbimine 50% ja söe tarbimine 18%.

Kodused vertikaalsed tuulikud: eelised süsijalanäitaja vähendamisel

Süsijalanäitaja vähendamine tuulikutega toimub iga päev – kui kasutate tuuleenergiat tavapäraste elektrijaamade asemel. Kõik need väiksed muutused kokku annavad suure mõju. Erinevate uuringute kohaselt:

1 megavatt tuuleenergiat võib vältida 1240 tonni CO2 emissiooni – umbes 500 kg CO2 iga 1 MWh kohta.

800 MW paigaldatud tuulikuid võiks vähendada CO2 emissioone Iirimaal 9%.

Tuulikute võimsuse suurendamine 4,5 MW-ni võiks vähendada CO2 emissioone 5 kuni 60%, sõltuvalt tuule kiirusest.

Süsijalanäitaja vähendamine võib tuua pikas perspektiivis kasu, nagu parem õhukvaliteet, kliimamuutuste aeglustamine ja parem füüsiline tervis.

Tööstuslikud tuulikud: suuremahuline süsiniku vähendamine

Mida väärtsulikum tuulik on, seda rohkem võib asendada tavapärast energiat rohelise energiaga. Kas see tähendab, et suured tuulepargid pakuvad rohkem keskkonnakasu? Tuuliku süsijalanäitaja, selle võimsuse ja suuruse vahel on seos, kuid see on teistsugune, kui võiksite oodata.

Tööstuslikel tuulikutel on suuremad labad ja rootorid, mis tähendab, et nad vajavad rohkem komponente ja võivad vajada suuremaid veokeid transpordiks. Oma elutsükli lõpus tuleb need ringlusse võtta, mis mõjutab keskkonda rohkem kui väiketuulikute ringlussevõtt. See viib järelduseni: kuigi tööstuslikud tuulikud võivad vähendada tavapärase energia tootmisega seotud süsihappegaasi heitkoguseid, vajavad nad ka rohkem halli energiat oma tootmiseks, transpordiks ja ringlussevõtuks.

Võrdleme koduseid vertikaalseid tuulikuid ja tööstuslikke tuulikuid. Freen-20 (võimsusega 20 kW) tarbib kogu oma eluea jooksul 2,5 MWh energiat – 10-15 korda vähem kui see toodab. Tüüpiline suur tuulik tarbib palju rohkem energiat – 4,5 MWh oma eluea jooksul. See mõjutab energiakulu tasuvuse aega. Freen-20 puhul on see ainult 7 nädalat tööd. Suur tuulik vajab rohkem – kuni 9 kuud.

Tööstuslikud tuulepargid ei aita kaasa süsihappegaasi heitkogustele, kuid neil on üks miinus – nad vajavad rohkem halli energiat kui kodused vertikaalsed tuulikud.

Tuulikute keskkonnamõju

Kas tuulikud kasutavad fossiilkütuseid?

Kui uurida lähemalt, kuidas tuulikud töötavad, ei näe otsest fossiilkütuste kasutamist. Kuid vastame teisele küsimusele: kas fossiilkütuseid kasutatakse tootmisprotsessis?

On peaaegu võimatu neid täielikult vältida. Fossiilkütuseid kasutatakse elektrijaamades, mis varustavad tehaseid energiaga. Veokid ja masinad, mida on vaja transportimiseks ja paigaldamiseks, töötavad bensiini või diislikütuse abil. Need on vaid mõned näited, kuid need näitavad, et oleks väga raske hoida kõiki protsesse tuuliku elutsükli jooksul fossiilkütustest vabad.

Tuulepargid ja õhusaaste

Kas tuulepargid mõjutavad õhukvaliteeti? Jah, kuid positiivselt. Tuulest energiat tootes vähendatakse tavapäraste allikate energiavajadust. Seetõttu aitavad tuulepargid vähendada CO2 ja NOx heitkoguseid.

USA uuringute kohaselt on tuuleenergia abil vähenev õhusaaste toonud kaasa 2 miljardi dollari suuruse kasu tervisele – eriti rassiliste/etniliste vähemuste ja madala sissetulekuga elanikkonna seas.

Tuulikute tehnoloogia ja selle panus rohelisemasse planeeti

Miks on tuuleenergia roheline?

Tuuleenergia keskkonnasõbralikuks muutmisel on mitu tegurit:

See aitab vähendada fossiilkütustest toodetud energia nõudlust. Mida rohkem energiat tuulik toodab, seda vähem energiat on vaja tavapärastest elektrijaamadest.

Tuuliku füüsi­line jäljejälg on suhteliselt väike. Kuigi see tekitab mõningast müri ja mõjutab maastikku, saab neid küsimusi leevendada, paigutades tuulepargid elamurajoonidest kaugele.

See mõjutab positiivselt kohalikke kogukondi. Lisaks rahvatervise parandamisele pakub tuuleenergiatööstus ka hästi tasustatud töökohti.

Tuulikud on pika elueaga. Hea kvaliteediga, kaasaegne seade võib kesta 20–25 aastat, kui seda korralikult hooldada. See tähendab vähem elektroonikajäätmeid ja vähemaid süsihappegaasi heitkoguseid ringlussevõtuprotsessi ajal.

Edusammud tuulikuteknoloogias

Tänu tehnoloogia arengule suudavad tuulikud oma süsijalanäitaja kiiremini tasakaalustada ja muutuda suhteliselt lühikese ajaga süsineutraalseks. Kõige tähtsam on see, et:

• Tuulikud on aastatega muutunud võimsamaks, tänu suurematele rootoritele ja pikematele labadele, mis võimaldavad neil toota rohkem energiat ka madalate tuulekiiruste korral.
• Uued energiasalvestusvõimalused, nagu suurtõhusad akud, võimaldavad ülejääkenergiat salvestada ja kasutada, kui tuult on vähe, vähendades sõltuvust tavapärasest energiast.
• Tootjad hakkavad keskenduma jätkusuutlikkusele ja taaskasutatavate materjalide kasutamisele. Freeni tuulikud on näiteks valmistatud metallist, mis on täielikult taaskasutatav ja võib uuesti müüki minna. See aitab vähendada tuuliku elutsükli lõpus süsijalanäitajat.

Kokkuvõte

Tuuleenergia süsijalanäitaja on juba madalam kui fossiilkütuste energia või isegi päikeseenergia oma. Kuid selle vähîndamiseks tuleb veel palju ära teha. Mis on tulevik süsineutraalsetel, keskkonnasõbralikul tuulikutel? Disainerid ja tootjad peaksid keskenduma vajaliku halli energia hulga vähendamisele tuulikute tootmiseks ja paigaldamiseks. Seda saab saavutada taaskasutatavate komponentide valimisega, puhta energia kasutamisega tehastes ja tuulikuteknoloogiate arendamisega, mis pikendavad nende elutsüklit.