Qual è l’impronta di carbonio di una turbina eolica?

Cara Sara,

Le turbine eoliche sono uno scherzo assoluto. Qualcuno ha effettivamente capito la quantità di emissioni di carbonio emesse per l’intero processo dalla costruzione iniziale dei componenti e lo sviluppo del territorio (emissioni di macchine da costruzione)? – Mike M.

Ciao Mike,

Grazie per questo apparente tentativo di una domanda “gotcha”, in quanto mi dà l’opportunità di rispondere con un clamoroso sì! Le persone hanno studiato, in dettaglio, la quantità di inquinamento da carbonio emessa durante la vita di una turbina eolica.

In realtà, questo tipo di analisi costituisce un intero ramo di ricerca noto come “valutazione del ciclo di vita”, con i propri manuali, standard concordati a livello internazionale, software specializzato e riviste peer-reviewed.

Per condurre una valutazione del ciclo di vita di una turbina eolica, o di qualsiasi altro prodotto, i ricercatori iniziano schematizzando ogni fase della sua esistenza, dalla produzione fino allo smaltimento di fine vita. Successivamente, inventariano l’energia e le materie prime consumate in ogni fase, come l’acciaio, la fibra di vetro e la plastica necessari durante la produzione di una turbina eolica, il diesel bruciato da navi e camion nel trasporto di parti di turbine dalla fabbrica al cantiere e l’energia utilizzata durante la costruzione, il funzionamento, la manutenzione e l’eventuale decostruzione e riciclaggio o smaltimento.

Con queste informazioni in mano, i ricercatori calcolano l’inquinamento da carbonio prodotto durante il ciclo di vita di una turbina eolica — in altre parole, la sua impronta di carbonio.

Cerca online le parole chiave ” life cycle assessment “e” wind turbine ” e recupererai decine di articoli pubblicati su questo argomento. Ecco un grafico di tali documenti degli ultimi cinque anni:

L’impronta di carbonio di turbine eoliche

Questo grafico mostra la quantità di biossido di carbonio, per kilowatt-ora di elettricità generata, può essere attribuito a una turbina a vento durante la sua vita dalla culla alla tomba. Se ti stai chiedendo di quei “grammi di anidride carbonica equivalenti” o “CO2-eq” dal suono imbarazzante, questa è semplicemente un’unità che include sia l’anidride carbonica che altri gas serra che intrappolano il calore, come il metano.

Si può vedere che i risultati variano in base al paese, alle dimensioni della turbina e alla configurazione onshore rispetto a quella offshore, ma tutti rientrano in un intervallo da circa cinque a 26 grammi di CO2 equivalente per kilowattora.

Per mettere questi numeri in un contesto, prendere in considerazione le due principali fonti fossili di energia elettrica negli Stati Uniti: gas naturale e carbone. Le centrali elettriche che bruciano gas naturale sono responsabili di 437-758 grammi di CO2 equivalente per kilowattora-molto più anche della turbina eolica più ad alta intensità di carbonio sopra elencata. Le centrali elettriche a carbone se la passano ancora più male rispetto al vento, con stime che vanno da 675 a 1.689 grammi di CO2 per kilowattora, a seconda dell’esatta tecnologia in questione.

C’è un’altra differenza cruciale tra combustibili fossili e turbine eoliche. Un impianto di carbone o gas naturale brucia carburante-e rilascia anidride carbonica-ogni momento che viene eseguito. Al contrario, la maggior parte dell’inquinamento da carbonio generato durante la vita di una turbina eolica si verifica durante la produzione. Una volta che è su e gira, la turbina genera vicino a zero inquinamento.

Inoltre, le turbine eoliche spesso spostano le fonti più vecchie e sporche che forniscono energia alla rete elettrica. Ad esempio, dopo che un nuovo parco eolico si è connesso alla rete, il gestore della rete potrebbe essere in grado di soddisfare la domanda di elettricità senza accendere una centrale a carbone vecchia di decenni e altamente inquinante. Il risultato? Una rete elettrica più pulita e rispettosa del clima.

Infatti, è possibile calcolare un tempo di “payback” del carbonio per una turbina eolica: il tempo impiegato da una turbina per produrre abbastanza elettricità pulita da compensare l’inquinamento da carbonio generato durante la produzione. Uno studio ha messo quel tempo di recupero a sette mesi, non male considerando la tipica durata di vita di 20-25 anni di una turbina eolica. Linea di fondo: le turbine eoliche sono tutt’altro che uno scherzo. Per il clima, sono un affare troppo bello per lasciar perdere.

P.S. Molti di voi si stanno chiedendo circa l’impronta di carbonio di altre tecnologie di generazione di energia elettrica, come i pannelli solari, nucleare, e idroelettricità. Il National Renewable Energy Laboratory ha una pagina superba, anche se un po ‘ datata, su questo argomento che vale la pena esplorare.

Aggiunto 1 luglio 2021: Lettore Bill R. scrive: “Una cosa che non hai menzionato, ed è probabilmente significativa, è che mentre il mix energetico si inclina a favore delle energie rinnovabili nel tempo, il mix energetico utilizzato per produrre turbine eoliche (e celle fotovoltaiche & pannelli) vedrà anche una riduzione dell’intensità del carbonio, con conseguente impronta di carbonio ancora più piccola. Ci saranno eccezioni-rendendo l’acciaio probabilmente continuerà a richiedere emissioni di carbonio per lungo tempo-ma tutto il resto nella pipeline di produzione dovrebbe vedere riduzioni.”

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Tom Toro è un fumettista e scrittore che ha pubblicato oltre 200 vignette sul New Yorker dal 2010.