Hva er karbonavtrykket Til en vindturbin?

Kjære Sara,

Vindturbiner er en absolutt vits. Har noen faktisk funnet ut hvor mye karbonutslipp som slippes ut for hele prosessen fra første konstruksjon av komponentene og landutvikling (anleggsmaskinutslipp)? – Mike M.

Hei Mike,

Takk for dette tilsynelatende forsøket på et» gotcha » – spørsmål, da det gir meg muligheten til å svare med et rungende ja! Folk har studert i detalj mengden karbonforurensning som slippes ut i løpet av en vindturbin.

faktisk utgjør denne typen analyse en hel gren av forskning kjent som «livssyklusvurdering», med egne håndbøker, internasjonalt avtalte standarder, spesialisert programvare og peer-reviewed tidsskrifter.

for å gjennomføre en livssyklusvurdering av en vindturbin eller et annet produkt, begynner forskere med å kartlegge hvert trinn av dets eksistens, fra produksjon til avhending ved slutten av livet. Deretter lager de energi og råvarer som forbrukes i hvert trinn, for eksempel stål, glassfiber og plast som trengs under en vindturbinproduksjon, dieselbrent av skip og lastebiler i transport av turbindeler fra fabrikk til byggeplass, og energien som brukes under bygging, drift, vedlikehold og eventuell dekonstruksjon og gjenvinning eller avhending.

med denne informasjonen i hånden beregner forskerne karbonforurensningen som produseres under en vindturbins livssyklus-med andre ord dens karbonavtrykk.

Søk på nettet etter søkeordene «life cycle assessment» og «wind turbine», og du vil hente dusinvis av publiserte artikler om dette emnet. Her er et ikke-omfattende diagram over slike papirer fra de siste fem årene:

karbonavtrykk av vindturbiner

dette diagrammet viser hvor mye karbondioksid, per kilowatt-time elektrisitet generert, kan tilskrives en vindturbin i løpet av livet fra vugge til grav. Hvis du lurer på de klosset-klingende «gram karbondioksid-ekvivalent «eller» CO2-eq», er det bare en enhet som inneholder både karbondioksid og andre varmefangende klimagasser, for eksempel metan.

du kan se at resultatene varierer etter land, størrelse på turbin og onshore versus offshore-konfigurasjon, men alle faller innenfor et område på omtrent fem TIL 26 gram CO2-ekvivalent per kilowatt-time.

for å sette disse tallene i sammenheng, vurder de to store fossile brenselkildene til elektrisitet i Usa: naturgass og kull. Kraftverk som brenner naturgass er ansvarlige for 437 til 758 gram CO2-ekvivalent per kilowatt-time-langt mer enn selv den mest karbonintensive vindturbinen som er oppført ovenfor. Kullkraftverk går enda dårligere i forhold til vind, med estimater fra 675 til 1,689 gram CO2 per kilowatt-time, avhengig av den nøyaktige teknologien i spørsmålet.

det er en annen viktig forskjell mellom fossile brensler og vindturbiner. Et kull-eller naturgassanlegg brenner drivstoff — og frigjør karbondioksid-hvert øyeblikk det går. Derimot oppstår det meste av karbonforurensningen som genereres under en vindturbins liv under produksjonen. Når det er oppe og spinner, genererer turbinen nær null forurensning.

dessuten fortrenger vindturbiner ofte eldre, smussere kilder som leverer strøm til strømnettet. For eksempel, etter at en ny vindpark kobles til nettet, kan nettoperatøren være i stand til å møte elektrisitetsbehovet uten å skyte opp et tiår gammelt, svært forurensende kullverk. Resultatet? Et renere og mer klimavennlig strømnett.

faktisk er det mulig å beregne en karbon «payback» – tid for en vindturbin: hvor lang tid det tar en turbin å produsere nok ren strøm til å gjøre opp for karbonforurensningen som genereres under produksjonen. En studie satte den tilbakebetalingstiden på syv måneder-ikke dårlig med tanke på den typiske 20-til 25-års levetiden til en vindturbin. Bunnlinjen: Vindturbiner er langt fra en vits. For klimaet er de en avtale for god til å passere.

P. S. Mange av dere lurer på om karbonavtrykk av andre elektrisitet generasjon teknologier, for eksempel solcellepaneler, kjernefysiske og vannkraft. National Renewable Energy Laboratory har en flott, men litt datert, side om det emnet som er vel verdt å utforske.

Lagt Til 1. Juli 2021: Leser Bill R. skriver, » En ting du ikke nevnte, og det er sannsynligvis signifikant, er at når energimixen vipper til fordel for fornybar energi over tid, vil energimixen som brukes til å produsere vindturbiner (og PV-celler & paneler) også se en reduksjon i karbonintensitet, noe som resulterer i et enda mindre karbonavtrykk. Det vil være unntak — å lage stål vil trolig fortsette å kreve karbonutslipp i lang tid — men alt annet i produksjonsrørledningen bør se reduksjoner.»

Har du et spørsmål om klimaendringer? Send det til [email protected]. Spørsmål kan redigeres for lengde og klarhet.

Tom Toro Er en tegneserieskaper og forfatter som har publisert over 200 tegneserier i The New Yorker siden 2010.