rakas Sara,
tuulivoimalat ovat ehdoton vitsi. Onko kukaan todella selvittänyt koko prosessin hiilidioksidipäästöjen määrää komponenttien alkuperäisestä rakentamisesta ja maan kehittämisestä (rakennuskonepäästöt)? – Mike M.
Hei Mike,
kiitos tästä näennäisestä yrityksestä esittää ”gotcha” – kysymys, sillä se antaa minulle mahdollisuuden vastata raikuvasti Kyllä! Ihmiset ovat tutkineet yksityiskohtaisesti tuulivoimalan elinkaaren aikana syntyvän hiilisaasteen määrää.
itse asiassa tällainen analyysi muodostaa kokonaisen ”elinkaariarvioinniksi” kutsutun tutkimushaaran, jolla on omat käsikirjat, kansainvälisesti sovitut standardit, erikoistuneet ohjelmistot ja vertaisarvioidut lehdet.
tehdäkseen tuuliturbiinin tai minkä tahansa muun tuotteen elinkaariarvioinnin tutkijat aloittavat diagrammaamalla sen olemassaolon jokaisen vaiheen valmistuksesta käytöstäpoistoon. Seuraavaksi he inventoivat kussakin vaiheessa kulutetun energian ja raaka-aineet, kuten teräksen, lasikuidun ja muovin, jota tarvitaan tuuliturbiinin valmistuksen aikana, laivojen ja kuorma-autojen polttaman dieselin turbiinin osien kuljettamisessa tehtaalta rakennustyömaalle sekä energian, joka käytetään rakentamisen, käytön, huollon ja mahdollisen purkamisen ja kierrätyksen tai hävittämisen aikana.
näillä tiedoilla tutkijat laskevat tuulivoimalan elinkaaren aikana syntyvän hiilisaasteen — toisin sanoen sen hiilijalanjäljen.
etsi netistä hakusanat ”elinkaariarvio” ja ”tuulivoimala”, ja haet kymmeniä julkaistuja tutkielmia aiheesta. Tässä ei-kattava kaavio tällaisista papereista viiden viime vuoden ajalta:
tuulivoimaloiden hiilijalanjälki
| Tutkimusvuosi | sijainti | konfiguraatio | Nimellisteho (megawattia) | grammaa CO2-ekv: tä / kWh |
| 2019 | Texas, USA | maalla | 2 | 4.9 |
| 2018 | Yhdistynyt kuningaskunta | maalla | 1.5 | 11.8 |
| 2018 | Kiina | offshore | 3.6 | 25.5 |
| 2018 | Kiina | maalla | 1.5, 0.75 | 8.7 |
| 2016 | Eurooppa | maalla | 2.3 | 6 |
| 2016 | Eurooppa | maalla | 3.2 | 5 |
| 2016 | Eurooppa | offshore | 4 | 10.9 |
| 2016 | Eurooppa | offshore | 6 | 7.8 |
| 2013 | globaali | maalla | 2 | 8 |
| 2012 | – | – | 2 | 9.7 |
| 2012 | – | – | 1.8 | 8.8 |
tämä kaavio osoittaa, kuinka paljon hiilidioksidia kilowattituntia kohti tuotettua sähköä voidaan laskea tuulivoimalan aiheuttamaksi sen elinkaaren aikana kehdosta hautaan. Jos ihmettelet näitä kiusalliselta kuulostavia” grammoja hiilidioksidiekvivalenttia ”tai” CO2-ekvivalenttia”, se on yksinkertaisesti yksikkö, joka sisältää sekä hiilidioksidia että muita lämpöä sitovia kasvihuonekaasuja, kuten metaania.
voidaan nähdä, että tulokset vaihtelevat maan, turbiinin koon ja onshore-ja offshore-konfiguraatioiden mukaan, mutta kaikki vaihtelevat noin viidestä 26 grammaan CO2-ekvivalenttia kilowattituntia kohti.
näitä lukuja tarkastellaksemme tarkastellaan kahta suurinta fossiilisia polttoaineita käyttävää sähkön lähdettä Yhdysvalloissa: maakaasua ja kivihiiltä. Maakaasua polttavat voimalat tuottavat 437-758 grammaa hiilidioksidiekvivalenttia kilowattituntia kohti-paljon enemmän kuin edes edellä mainittu hiilivoimala. Hiilivoimalat pärjäävät vielä heikommin tuuleen verrattuna, sillä arviot vaihtelevat 675-1 689 grammaan CO2: ta kilowattitunnissa, riippuen kulloisestakin tekniikasta.
fossiilisten polttoaineiden ja tuulivoimaloiden välillä on toinenkin ratkaiseva ero. Hiili — tai maakaasulaitos polttaa polttoainetta — ja vapauttaa hiilidioksidia-joka hetki, kun se toimii. Sen sijaan suurin osa tuulivoimalan elinkaaren aikana syntyvästä hiilisaasteesta tapahtuu valmistuksen aikana. Kun turbiini on pyörimässä, se tuottaa lähes nollasaastetta.
lisäksi tuulivoimalat syrjäyttävät usein vanhempia, likaisempia lähteitä, jotka tuottavat sähköä sähköverkkoon. Esimerkiksi uuden tuulipuiston liityttyä verkkoon sähköverkonhaltija voi pystyä vastaamaan sähköntarpeeseen sytyttämättä kymmeniä vuosia vanhaa, erittäin saastuttavaa hiilivoimalaa. Mikä oli tulos? Puhtaampi ja ilmastoystävällisempi sähköverkko.
itse asiassa tuuliturbiinille on mahdollista laskea hiilen ”takaisinmaksuaika”: aika, jonka turbiini tuottaa tarpeeksi puhdasta sähköä kompensoidakseen valmistuksen aikana syntyvän hiilisaasteen. Erään tutkimuksen mukaan takaisinmaksuaika oli seitsemän kuukautta, mikä ei ole hassumpaa, kun otetaan huomioon tuulivoimalan tyypillinen 20 — 25 vuoden käyttöikä. Asian ydin: tuulivoimalat ovat kaikkea muuta kuin vitsi. Ilmastolle ne ovat liian hyvä sopimus.
– Sara
P. S. Moni ihmettelee muiden sähköntuotantoteknologioiden, kuten aurinkopaneelien, ydinvoiman ja vesivoiman hiilijalanjälkeä. Kansallisella uusiutuvan energian laboratoriolla on tästä aiheesta loistava, joskin hieman vanhentunut sivu, johon kannattaa tutustua.
Lisätty 1. Heinäkuuta 2021: Reader Bill R. kirjoittaa: ”yhtä asiaa et maininnut, ja se on luultavasti merkittävää, on se, että kun energiayhdistelmä kallistuu uusiutuvan energian hyväksi ajan myötä, myös tuuliturbiinien (ja PV-kennojen & paneelien) valmistuksessa käytetty energiayhdistelmä tulee näkemään hiili-intensiteetin vähenemisen, mikä johtaa entistä pienempään hiilijalanjälkeen. Poikkeuksia tulee — teräksen valmistus vaatinee hiilipäästöjä vielä pitkään-mutta kaikkeen muuhun valmistusputkessa pitäisi tulla vähennyksiä.”
Got a question about climate change? Lähetä se osoitteeseen [email protected]. Kysymyksiä voidaan muokata pituuden ja selkeyden vuoksi.
Tom Toro on pilapiirtäjä ja kirjailija, joka on julkaissut yli 200 sarjakuvaa The New Yorker-lehdessä vuodesta 2010 lähtien.