Ekologiczne spekty wytwarzania energii

Pod koniec lat sześćdziesiątych międzynarodowa grupa wybitnych uczonych koordynowana przez Massachusetts Institute of Technology podjęła "Studia nad wpływem człowieka na klimat". Opublikowany w 1968 roku raport podsumowujący te badania nosił przerażający tytuł "Nieodwracalne Zmiany Klimatu". Studia wykazały, że proces prowadzący do takich zmian jest aż nadto możliwy. Jednym z rodzajów ludzkiej działalności, który mógł odmienić klimat Ziemi, była emisja dwutlenku węgla związana ze spalaniem paliw kopalnych.

Elektrownie cieplne wywołują następujące uciążliwości dla środowiska naturalnego:

  • Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego. W wyniku spalania paliw kopalnych w kotle energetycznym powstają spaliny zawierające takie substancje toksyczne jak: SO2, SO3, NOX oraz popiół (ze względu na zawartość w nim takich pierwiastków, jak kadm, ołów i arsen).
  • Degradacja gleby. Najbardziej znanymi procesami degradacji gleb związanymi z obecnością zanieczyszczeń w powietrzu są: nadmierne zakwaszenie, alkalizacja i akumulacja substancji fitotoksycznych (trujących dla świata roślinnego). Dla gleby szczególnie niebezpieczne są kwaśne deszcze (tlenki siarki i azotu w wyniku przemian opadają na ziemie jako kwaśny deszcz zawierający kwas siarkowy i azotowy).
  • Niszczenie lasów. Na lasy szkodliwie działają emitowane przez elektrownie spaliny, a przede wszystkim zawarty w nich dwutlenek siarki (SO2) (w powietrzu i poprzez zakwaszenie gleby). W przypadku elektrowni spalających węgiel brunatny dodatkowo ujemny wpływ na lasy ma lej depresyjny kopalni odkrywkowej. Powoduje on bowiem przesuszenie gleb leśnych.
  • Zanieczyszczenie wód. Wpływ elektrowni na wody sprowadza się do następujących zjawisk: zmniejszenia zasobów wodnych regionu, zmian właściwości fizycznych i chemicznych wód powierzchniowych, zmian w życiu organizmów żywych wód powierzchniowych, zwiększenia zanieczyszczenia wód powierzchniowych w wyniku odprowadzania ścieków powstałych w procesach wytwarzania energii elektrycznej.
  • Zakłócenia krajobrazu. W przypadku elektrowni akcentami krajobrazowymi są: budynek główny, chłodnie kominowe i kominy.
  • Hałas oraz pole elektryczne i magnetyczne.

Elektrownie jądrowe są w przeważającej części wolne od wyżej przedstawionych zagrożeń. Odrębnym i bardzo ważnym problemem jest tu jednak składowanie odpadów promieniotwórczych. Odpady te stanowią bowiem szczególne zagrożenie dla środowiska, głównie z następujących powodów:

  • zmysły człowieka nie sygnalizują obecności substancji promieniotwórczych,
  • nawet w niewielkich ilościach substancje te mogą być groˇne dla organizmu,
  • są one bardzo trwałe i praktycznie nie dają się zneutralizować.

Wyżej wymienione problemy nie dotyczą elektrowni wiatrowych. Ich eksploatacja nie powoduje zanieczyszczeń gleb, wód podziemnych i powierzchniowych, nie powstają żadne opady, ani szkodliwe dla człowieka promieniowanie elektromagnetyczne.

Elektrownie wiatrowe mogą powodować następujące uciążliwości dla otoczenia:

  • Zakłócenia wizualne,
  • Zagrożenia klimatu akustycznego,
  • Zagrożenia dla przelatujących ptaków,
  • Zakłócenia fal radiowych i telewizyjnych.

Zakłócenia wizualne. Elektrownie wiatrowe a szczególnie ich skupisko wywierają znaczący wpływ na krajobraz. Nowoczesne siłownie wiatrowe to olbrzymie konstrukcje, których wysokość może przekraczać 100 metrów. Obracające się śmigła mogą wywoływać intrygujące wrażenie, nie wspominają o efektach świetlnych (efekt stroboskopowy). Nie powinno się ich lokalizować w parkach narodowych i terenach atrakcyjnych krajobrazowo. Powinny być lokalizowane z dala od zamieszkałych budynków, aby nie wpływały niekorzystnie na psychikę pobliskich mieszkańców.

Zagrożenia klimatu akustycznego. Pracująca elektrownia wiatrowa wytwarza hałas. Pochodzi on głównie od obracających się łopat wirnika (opory aerodynamiczne) i w mniejszej części generatora i przekładni. Przy planowaniu budowy należy uwzględnić poziom dźwięku i dotyczące tych poziomów normy. Poniżej przedstawiony jest rozkład natężenia dźwięku dla elektrowni firmy Vestas. Dla porównania inne poziomy natężenia dˇwięków:

  • falujące liście : 10 dB,
  • cichy szept : 20 dB,
  • dom (wewnątrz) : 50 dB,
  • biuro : 60 dB,
  • samochód (wewnątrz) : 70 dB,
  • przemysł (średnio) : 100 dB,
  • młot pneumatyczny : 120 dB,

Jak widać elektrownia nie wytwarza dźwięku o dużym natężeniu. Problemem jest bardziej monotonność dźwięku i jego długotrwałe oddziaływanie na psychikę człowieka. Strefą ochronną powinien być objęty obszar ok. 500m od masztu elektrownii, jednak wiele zależy od ukształtowania terenu w pobliżu elektrownii.

Rozkład natężenia dźwięku dla elektrowni firmy Vestas o mocy 1650 kW.

Zagrożenia dla przelatujących ptaków. Podczas pracy elektrowni wiatrowej istnieje niebezpieczeństwo, że lecący ptak mając na kursie lotu turbinę, uderzy w nią. W kilku opracowaniach podano różne statystyki, ale ogólnie wszystkie wskazują na minimalny wpływ turbin na ptactwo. American Wind Energy Association w artykule "Fakty na temat energetyki wiatrowej & ptaków" (ang. "Facts about wind energy & birds") podała, "że ptak średnio wejdzie w kolizję z turbiną raz na 8 do 15 lat. Wyższa śmiertelność jest zauważana w przypadku niektórych grup turbin umieszczonych na terenach morskich w pobliżu dużych skupisk ptactwa"

Przybliżona liczba zabitych ptaków w ciągu roku w Holandii.

Okazuje się, że dużo większym zagrożeniem dla ptactwa są energetyczne linie napowietrzne. Wyniki badań wykonanych przez U.S. Fish and Wildlife Service podają, że w wyniku kolizji ptaków z napowietrznymi liniami energetycznymi rocznie ginie aż do 174 milionów ptaków. Elektrownie wiatrowe w przeciwieństwie do elektrowni konwencjonalnych nie produkują sztucznej zasłony dymnej, która może doprowadzić do zmniejszenia widoczności i zasłonięcia przeszkody. Podczas montażu linii przyłączeniowych między parkiem wiatrowym a stacją energetyczną zalecane są zazwyczaj instalacje podziemne, a to likwiduje zagrożenie kolizji ptaków z liniami napowietrznymi.

Tak więc, przed podjęciem decyzji o lokalizacji budowy siłowni wiatrowej każdy rejon powinien być oceniony pod względem emisji hałasu, wpływu budowy i eksploatacji elektrowni na środowisko naturalne, sezonowych tras przelotowych ptaków. Właściwa lokalizacja pozwala w ogromnym stopniu zredukować powyższe uciążliwości.

   
    ::: opracowanie graficzne i merytoryczne: Rafał Krawczyk, 2003 ©:::