Photo: Enrique / Pexels

Οι ανεμογεννήτριες και ποιες είναι οι πραγματικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους. Τι μας αποκαλύπτουν επίσημες επιστημονικές μελέτες.

 

Η επιστημονική κοινότητα συμφωνεί ότι οι ανεμογεννήτριες έχουν περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Αυτές εστιάζονται κυρίως στην κατασκευή τους, τη διαχείριση των αποβλήτων τους και την τοπική οικολογική όχληση.

Από την Βαρβάρα Παπαδοπούλου

Η μετάβαση στην πράσινη ενέργεια αποτελεί έναν από τους κεντρικούς πυλώνες για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. Ωστόσο, όλο και συχνότερα μας γεννιούνται ερωτήματα για το αν τελικά οι ανεμογεννήτριες και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους επιβαρύνουν τον κάθε τόπο και γενικότερα τον πλανήτη μας.

Οι ανεμογεννήτριες, αν και σε γενικές γραμμές αποτελούν μια καθαρή πηγή ενέργειας που δεν εκπέμπει ρύπους κατά τη λειτουργία της, η εγκατάσταση και η παρουσία τους στο φυσικό περιβάλλον έχουν σημαντικές επιπτώσεις. Ποιο είναι το πραγματικό αποτύπωμα που αφήνουν οι ανεμογεννήτριες και ποιες περιβαλλοντικές επιπτώσεις τεκμηριώνονται μέσα από επίσημα επιστημονικά δεδομένα και μελέτες του κύκλου ζωής (Life Cycle Assessments) τους;

Το αποτύπωμα άνθρακα κατά την κατασκευή τους

Παρόλο που μια ανεμογεννήτρια έχει μηδενικές εκπομπές ρύπων όταν περιστρέφεται, η παραγωγή και η εγκατάστασή της δεν είναι κλιματικά ουδέτερες. Οι Μελέτες Κύκλου Ζωής (Life Cycle Assessments – LCA) αποκαλύπτουν ότι το 63% έως 85% (και σε ορισμένες περιφέρειες έως και 91.7%) των συνολικών εκπομπών θερμοκηπίου μιας ανεμογεννήτριας προέρχεται αποκλειστικά από τα στάδια της εξόρυξης πρώτων υλών, της εργοστασιακής κατασκευής, της μεταφοράς και της θεμελίωσής της.

Η «κρυφή» αυτή επιβάρυνση αναλύεται σε συγκεκριμένους παράγοντες υψηλής έντασης άνθρακα:

Υλικά υψηλής έντασης άνθρακα (χάλυβας & τσιμέντο)

Για μια τυπική ανεμογεννήτρια 3 MW απαιτούνται εκατοντάδες τόνοι χάλυβα για τον πύργο και εκατοντάδες έως χιλιάδες τόνοι σκυροδέματος για τη βαθιά θεμελίωση στο έδαφος. Η παραγωγή του τσιμέντου είναι μια από τις πιο ρυπογόνες βιομηχανίες παγκοσμίως, καθώς κάθε τόνος παραγόμενου τσιμέντου απελευθερώνει σχεδόν 635 κιλά διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) στην ατμόσφαιρα. Αντίστοιχα, η παραγωγή και επεξεργασία χάλυβα απαιτεί την τήξη του μετάλλου σε ηλεκτρικούς κλιβάνους σε θερμοκρασίες άνω των 1500°C.

Εξόρυξη σπάνιων γαιών & συνθετικά υλικά

Το «κρυφό» τοξικό κόστος

Οι σύγχρονες τεχνολογικές απαιτήσεις των αιολικών πάρκων μεταφέρουν ένα σημαντικό μέρος της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης στα στάδια της εξόρυξης και της χημικής επεξεργασίας υλικών.

Αν και οι ανεμογεννήτριες προσφέρουν καθαρή λειτουργία, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τα υλικά κατασκευής τους είναι τεράστιες.

Το τοξικό αποτύπωμα των σπάνιων γαιών

Οι σύγχρονες γεννήτριες άμεσης μετάδοσης κίνησης (direct-drive) χρησιμοποιούν πανίσχυρους μόνιμους μαγνήτες (PMSGs). Οι μαγνήτες αυτοί απαιτούν σπάνιες γαίες, κυρίως νεοδύμιο (Nd), δυσπρόσιο (Dy) και πρασεοδύμιο (Pr). Η χημική απόσπαση αυτών των μετάλλων από το πέτρωμα είναι εξαιρετικά δύσκολη και παράγει τεράστιες ποσότητες τοξικών και όξινων υγρών αποβλήτων. Για κάθε τόνο σπάνιων γαιών που υποβάλλεται σε επεξεργασία, παράγονται χιλιάδες κυβικά μέτρα τοξικών αερίων και θειικού οξέος, ενώ δημιουργούνται και ραδιενεργά υπολείμματα (καθώς οι σπάνιες γαίες συνυπάρχουν στο έδαφος με στοιχεία όπως το ουράνιο και το θόριο). Η παγκόσμια εξάρτηση από συγκεκριμένες χώρες εξόρυξης (κυρίως την Κίνα) μεταφέρει αυτό το βαρύ οικολογικό και ανθρακικό αποτύπωμα σε περιοχές με χαλαρότερο ρυθμιστικό πλαίσιο.

Συνθετικά υλικά από παράγωγα πετρελαίου

Τα πτερύγια των ανεμογεννητριών πρέπει να είναι ταυτόχρονα πανίσχυρα, ελαστικά και ελαφριά. Για τον λόγο αυτό, κατασκευάζονται αποκλειστικά από σύνθετα υλικά (πολυμερή ενισχυμένα με υαλονήματα – fiberglass ή ανθρακονήματα). Η παραγωγή αυτών των υλικών βασίζεται σε εποξικές ρητίνες και πλαστικά, τα οποία προέρχονται απευθείας από τη διύλιση του πετρελαίου. Η παραγωγική αυτή διαδικασία εκλύει πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) και έχει υψηλό αποτύπωμα άνθρακα. Το γεγονός ότι αυτά τα σύνθετα υλικά δεν μπορούν να λιώσουν ή να διαχωριστούν εύκολα στο τέλος της ζωής τους, δημιουργεί μια μόνιμη πρόκληση στερεών αποβλήτων.

Βαριά εφοδιαστική αλυσίδα & μεταφορά

Η ρύπανση των υποδομών

Οι γιγαντιαίες διαστάσεις των σύγχρονων συστημάτων συνεπάγονται ότι οι ανεμογεννήτριες προκαλούν περιβαλλοντικές επιπτώσεις πολύ πριν καν τεθούν σε λειτουργία, λόγω της βαριάς εφοδιαστικής αλυσίδας που απαιτείται για τη μετακίνησή τους.

Κατανάλωση συμβατικών καυσίμων

Τα πτερύγια μιας σύγχρονης ανεμογεννητρίας ξεπερνούν συχνά τα 60 έως 80 μέτρα σε μήκος, ενώ τα τμήματα του ατσάλινου πύργου ζυγίζουν δεκάδες τόνους το καθένα. Η μεταφορά αυτών των υπερμεγεθών φορτίων από τα εργοστάσια κατασκευής στους τόπους εγκατάστασης δεν μπορεί να γίνει με συμβατικά μέσα. Απαιτούνται ειδικά βαρέα οχήματα (νταλίκες) και συνοδευτικοί στόλοι ασφαλείας, τα οποία καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ντίζελ κίνησης, επιβαρύνοντας το οδικό δίκτυο και την ατμόσφαιρα με μικροσωματίδια.

Υπεράκτια και διεθνής μεταφορά

Στην περίπτωση των υπεράκτιων (offshore) αιολικών πάρκων ή της εισαγωγής εξαρτημάτων από άλλες ηπείρους, επιστρατεύονται εξειδικευμένα πλοία μεταφοράς και σκάφη υποστήριξης (jack-up vessels). Τα πλοία αυτά κινούνται με ναυτιλιακά καύσιμα υψηλής κατανάλωσης, εκπέμποντας μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του θείου (SOx), οξειδίων του αζώτου (NOx) και CO₂ κατά τη διάρκεια των θαλάσσιων διαδρομών τους.

Διανοίξεις οδικών δικτύων και αποψίλωση

Για να μπορέσουν αυτά τα τεράστια οχήματα να προσεγγίσουν «παρθένες ορεινές περιοχές ή κορυφογραμμές», απαιτείται η διαπλάτυνση υπαρχόντων δρόμων ή η διάνοιξη νέων οδικών αρτηριών βαριάς κυκλοφορίας.

Αυτό συνεπάγεται εκτεταμένες εκσκαφές, κοπή δέντρων, αποψίλωση δασικών εκτάσεων και καταστροφή της τοπικής χλωρίδας. Η διαδικασία αυτή αλλοιώνει τη φυσική γεωμορφολογία ενός τόπου, προκαλεί διάβρωση του εδάφους και αυξάνει τον κίνδυνο κατολισθήσεων ή πλημμυρικών φαινομένων στις πλαγιές και τους πρόποδες των βουνών.

Χρόνος ενεργειακής και ανθρακικής απόσβεσης

Παρά το σημαντικό αυτό αρχικό αποτύπωμα και τις τοπικές παρεμβάσεις, η επιστήμη επιβεβαιώνει ότι η αιολική ενέργεια παραμένει μια εξαιρετικά αποδοτική επένδυση για το παγκόσμιο κλίμα. Όταν μελετώνται οι ανεμογεννήτριες και οι συνολικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους, ο χρόνος απόσβεσης αποτελεί το ισχυρότερο επιχειρηματικό και οικολογικό κριτήριο.

Ταχύτητα αντιστάθμισης εκπομπών

Μια σύγχρονη, μεγάλης ισχύος ανεμογεννήτρια καταφέρνει να «αποσβέσει» πλήρως τις εκπομπές CO₂ και την ενέργεια που δαπανήθηκαν για την εξόρυξη, την κατασκευή, τη μεταφορά και την τοπική της εγκατάσταση μέσα σε μόλις 6 έως 9 μήνες λειτουργίας. Σε περιοχές με εξαιρετικά υψηλό αιολικό δυναμικό ή για πολύ αποδοτικά μοντέλα ισχύος άνω των 3 MW, ο χρόνος αυτός μπορεί να μειωθεί εντυπωσιακά έως και τις 64 ημέρες.

Καθαρό κέρδος για το περιβάλλον

Για τα υπόλοιπα 20 με 25 έτη της επιχειρησιακής ζωής της, η λειτουργία της παράγει εντελώς καθαρό ηλεκτρισμό χωρίς καμία απολύτως εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου. Επιστημονικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής της, μια ανεμογεννήτρια εξοικονομεί έως και 50 φορές περισσότερο CO₂ από αυτό που δαπανήθηκε συνολικά για τη δημιουργία και την τοποθέτησή της, καθιστώντας το τελικό της ισοζύγιο έντονα θετικό για τον πλανήτη.

Ανεμογεννήτριες και περιβαλλοντικές επιπτώσεις

Όταν χτίζεται ένα αιολικό πάρκο σε ένα βουνό ή ένα δάσος, η περιοχή παύει να είναι παρθένα. Η αλληλεπίδραση των ανεμογεννητριών με την πανίδα κάθε περιοχής είναι ένα από τα πιο σοβαρά και συχνά μελετημένα φαινόμενα. Η εγκατάσταση των αιολικών πάρκων δεν γίνεται χωρίς κόστος για τη φύση και οι επιστήμονες επιβεβαιώνουν ότι η δημιουργία τους προκαλεί άμεση, υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος, διαταράσσοντας σημαντικά τη διαβίωση όλων των ζώων της περιοχής.

Η καταστροφή αυτή χωρίζεται σε δύο κύριες κατηγορίες!

Απώλεια και κατακερματισμός ενδιαιτημάτων

(Habitat Loss and Fragmentation)

Αυτές είναι δύο από τις σοβαρότερες απειλές για τη βιοποικιλότητα όχι μόνο σε τοπικό επίπεδο αλλά παγκοσμίως. Στην ουσία, αυτές είναι δύο ανθρώπινες δραστηριότητες που καταστρέφουν και «σπάνε» το φυσικό περιβάλλον στο οποίο ζουν, τρέφονται και αναπαράγονται τα ζώα και τα φυτά ενός τόπου.

Τι σημαίνει κάθε όρος ξεχωριστά και πώς συνδέονται με την τοποθέτηση ανεμογεννητριών.

1. Απώλεια ενδιαιτήματος

Είναι η πλήρης καταστροφή μιας φυσικής περιοχής (π.χ. ενός δάσους, ενός υγροβιότοπου ή μιας κορυφογραμμής). Η διάνοιξη δρόμων, οι εκσκαφές για την τοποθέτηση τόνων σκυροδέματος και η υλοτομία καταστρέφουν τις φωλιές, τις κρυψώνες και τις πηγές τροφής των ζώων. Πολλά θηλαστικά (όπως ελάφια, ζαρκάδια ή λύκοι) εγκαταλείπουν μόνιμα αυτές τις περιοχές λόγω της ανθρώπινης παρουσίας και του θορύβου.

Το περιβάλλον αλλάζει τόσο ριζικά που δεν μπορεί πλέον να υποστηρίζει τα είδη που ζούσαν εκεί. Έτσι, όταν αποψιλώνεται ένα τμήμα δάσους ή ισοπεδώνεται μια πλαγιά για να δημιουργηθούν οι πλατφόρμες εγκατάστασης των ανεμογεννητριών, ακόμη και τα μικρότερα (αλλά σημαντικά) φυτά καταστρέφονται και τα ζώα/πουλιά/έντομα «χάνουν» μόνιμα το σπίτι τους.

2. Κατακερματισμός ενδιαιτήματος

Αυτό είναι το «σπάσιμο» μιας μεγάλης, ενιαίας φυσικής έκτασης σε μικρότερα, απομονωμένα κομμάτια (νησίδες). Η συνολική έκταση μπορεί «οπτικά» να μην φαίνεται κατεστραμμένη, αλλά έχει χωριστεί από τεχνητά εμπόδια όπως δρόμοι, περιφράξεις και γραμμές μεταφοράς ρεύματος.

Οι μεγάλοι δρόμοι που ανοίγονται μέσα στο δάσος και τα βουνά, για να περάσουν τα βαρέα οχήματα στα αιολικά πάρκα, χωρίζουν το φυσικό περιβάλλον και δεν αφήνουν τα ζώα να μετακινηθούν ελεύθερα για να βρουν αρκετή τροφή και νερό.

Ένα είδος (π.χ. μια αρκούδα, ένα ερπετό ή ένα άλλο άγριο ζώο) μπορεί να φοβάται ή να μην μπορεί πλέον να διασχίσει αυτό το σημείο, οι πληθυσμοί εγκλωβίζονται, τα είδη αδυνατούν να ζευγαρώσουν με ζώα από άλλες περιοχές και οδηγούνται σε αιμομιξία. Το είδος αποδυναμώνεται και ο πληθυσμός, απομονωμένος σε ένα μικρό κομμάτι γης, υπάρχει περίπτωση σταδιακά –μακροχρόνια- έως και να αφανιστεί.

Επιπλέον, στο «Φαινόμενο της Παρυφής», οι άκρες των κατακερματισμένων κομματιών γης, εκτεθειμένες στον αέρα, τον ήλιο, τον θόρυβο και τους ανθρώπους, έχουν ως αποτέλεσμα να αλλοιώνουν το μικροκλίμα της περιοχής και όλο το σημείο να γίνεται πιο ευάλωτο στις φυσικές καταστροφές.

Άμεση θνησιμότητα πτηνών και Νυχτερίδων

Για τα πουλιά και τα ιπτάμενα ζώα, ο ζωτικός τους χώρος (ο αέρας) γίνεται επικίνδυνος.

Τα αρπακτικά πτηνά

Τα μεγάλα πουλιά όπως αετοί, γύπες και γεράκια, κοιτάζουν προς το έδαφος για να κυνηγήσουν και δεν αντιλαμβάνονται την ταχύτητα των πτερυγίων. Το αποτέλεσμα είναι να προσκρούουν σε αυτά και να σκοτώνονται.

Οι νυχτερίδες

Αυτά τα μικρά πετούμενα θηλαστικά, παρά τις προκαταλήψεις που τις περιβάλλουν, είναι ζωτικής σημασίας για το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Αρχικά λειτουργούν ως φυσικά «εντομοκτόνα», καταναλώνοντας τόνους βλαβερών εντόμων και κουνουπιών, γεγονός που προστατεύει τις καλλιέργειες και μειώνει την ανάγκη χημικών φυτοφαρμάκων. Παράλληλα, είναι υπεύθυνες για την επικονίαση εκατοντάδων φυτών και τη διασπορά σπόρων, που βοηθούν στην αναγέννηση των δασών. Τέλος, τα περιττώματά τους αποτελούν ένα από τα πιο «πλούσια φυσικά λιπάσματα» στον κόσμο.

Οι νυχτερίδες, λοιπόν, εκτός από τις προσκρούσεις επάνω στις ανεμογεννήτριες, πεθαίνουν μαζικά και από βαροτραύμα. Μια από τις κυριότερες «κρυφές» αιτίες θανάτου τους κοντά στα αιολικά πάρκα. Οι έλικες της ανεμογεννήτριας περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα και δημιουργούν απότομη πτώση της ατμοσφαιρικής πίεσης (υποπίεση) γύρο τους. Όταν μια νυχτερίδα πετάξει εκεί κοντά, η απότομη αλλαγή πίεσης στην ατμόσφαιρα προκαλεί ρήξη στα αιμοφόρα αγγεία των πνευμόνων της. Οι πνεύμονες των θηλαστικών, όπως οι νυχτερίδες, είναι ελαστικοί και, σε αντίθεση με τα πουλιά που έχουν πιο άκαμπτο αναπνευστικό σύστημα, επεκτείνονται υπερβολικά και σπάνε λόγω αυτής της διαφοράς πίεσης, προκαλώντας εσωτερική αιμορραγία στα ζώα.

Ηχορύπανση και υπόηχοι

Οι ανεμογεννήτριες παράγουν συνεχή θόρυβο, αλλά και υπόηχους (ήχους σε πολύ χαμηλή συχνότητα που δεν ακούει ο άνθρωπος). Πολλά ζώα έχουν πολύ πιο ευαίσθητη ακοή από εμάς. Έτσι, αυτές οι δονήσεις και ο θόρυβος τους προκαλούν ταραχή, χρόνιο στρες, αλλοιώνουν τις συνήθειες επικοινωνίας τους και τα αναγκάζουν να αποφεύγουν την περιοχή σε ακτίνα εκατοντάδων μέτρων.

Κατακερματισμός του μικροκλίματος

Αλλοίωση εδάφους

Η εγκατάσταση αιολικών πάρκων σε παρθένα ορεινά ή δασικά οικοσυστήματα απαιτεί τη διάνοιξη μεγάλων δρόμων και αποψίλωση μεγάλων εκτάσεων, αυτό μπορεί να οδηγήσει και σε διάβρωση του εδάφους.

Επίδραση στη θερμοκρασία

Μελέτες (όπως αυτές του Πανεπιστημίου Harvard) έχουν δείξει ότι τα μεγάλα αιολικά πάρκα επηρεάζουν τη μικρομετεωρολογία «κάθε» σημείου όπου τοποθετούνται. Η περιστροφή των ελίκων αυτής της διαμέτρου αναμειγνύει τα στρώματα του αέρα σε μεγάλο υψόμετρο. Αυτό προκαλεί και μια τοπική αύξηση της θερμοκρασίας του εδάφους κατά 0,25°C έως 0,54°C, κυρίως κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Το τέλος του κύκλου ζωής των ανεμογεννητριών

Ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά ζητήματα της αιολικής βιομηχανίας εντοπίζεται στο τέλος του κύκλου ζωής των υποδομών.

Ενώ το 85% των εξαρτημάτων (πύργος από χάλυβα, χαλκός, γεννήτρια) ανακυκλώνεται πλήρως και εύκολα, τα πτερύγια αποτελούν εξαίρεση.

Τα πτερύγια κατασκευάζονται από σύνθετα υλικά (fiberglass, ανθρακονήματα και εποξικές ρητίνες) ώστε να είναι ελαφριά και ανθεκτικά. Αυτή η ανθεκτικότητα, όμως, καθιστά τη διάσπαση και την ανακύκλωσή τους εξαιρετικά δύσκολη.

Έως τώρα, μεγάλο μέρος αυτών κατέληγε σε υγειονομική ταφή (χωματερές). Σήμερα, η επιστήμη προσπαθεί να αναπτύξει λύσεις όπως η πυρόλυση και η συν-επεξεργασία σε καμίνους τσιμέντου για τη μείωση αυτού του αποτυπώματος.

Παρόλα αυτά, αρκετοί υποστηρίζουν πως εάν όλες αυτές οι επιπτώσεις συγκριθούν με την καθολική υποβάθμιση του πλανήτη από τα ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο, άνθρακα, φυσικό αέριο), το συνολικό αποτύπωμα των αιολικών πάρκων θεωρείται μικρότερο και πιο διαχειρίσιμο.

Βασική προϋπόθεση; Να γίνεται «πάντα» σωστή και αυστηρή μελέτη και χωροθέτηση, μακριά από δάση, προστατευόμενες περιοχές Natura και βέβαια περάσματα πτηνών και ζώων. Στην Ελλάδα όμως εφαρμόζεται;

Βιβλιογραφία

Life Cycle Assessment (LCA) & Αποτύπωμα άνθρακα: NREL (National Renewable Energy Laboratory): “Life Cycle Greenhouse Gas Emissions from Wind Energy”. – ScienceDirect / Renewable Energy: “Life cycle assessment of onshore and offshore wind energy systems: A review”.

Ανακύκλωση υλικών: MDPI / Materials: “Recycling and Waste Management of Wind Turbine Blades: Recent Progress and Future Perspectives”.

Επιπτώσεις σε πτηνά και νυχτερίδες: Journal of Applied Ecology: “Bird and bat mortality at wind energy facilities: Systematic review and meta-analysis”. – Sovereign study on Barotrauma: “Barotrauma is a significant cause of bat fatalities at wind turbines”.

Επίδραση στο Μικροκλίμα: Harvard University / Environmental Research Letters: “Climatic Impacts of Wind Power” (Miller & Keith).