Větrné turbíny jako obnovitelné zdroje patří k jedněm z prosazovaných zdrojů výroby elektrické energie v dekarbonizované energetice. Prim hrají větrné elektrárny zejména v Německu, kde loni vyrobily 28,5 % elektřiny, přičemž 23,1 % tvořily větrné turbíny na souši a zbytek na moři. V Česku se větrné elektrárny podílí na produkci elektřiny pouze jedním procentem, ovšem do roku 2030 se má jejich instalovaný výkon podle plánů vlády zpětinásobit.

V souvislosti s negativními dopady se diskutuje např. o obtěžování hlukem, které může některým citlivým jedincům způsobovat různou škálu potíží, či dopadu na ptactvo, ovšem jeden expert z Německa se zaměřuje čistě na znečištění mechanického původu.

Začátky – spory o výstavbu větrníků

Thomas Mock je bývalý právník a manažer v průmyslové společnosti. Po odchodu do důchodu strávil několik let studiem toho, co větrné turbíny vypouštějí do životního prostředí.

Ke svému pátrání se dostal poněkud neplánovaně, když se obec, kde jeho rodina vlastnila starou farmu, rozhodla postavit větrníky za jeho pozemkem. Na žádost místní skupiny občanů začal brojit proti plánům vystavět 18 větrníků v chráněné oblasti kolem jedinečných vulkanických jezer (maar) v pohoří Eifel.

Nakonec se jim podařilo dosáhnout toho, že bylo postaveno pouze devět větrných turbín, všechny ve vzdálenosti minimálně 1 000 metrů od obytných budov. Místní starosta podle Mocka usiloval o větrné elektrárny kvůli penězům z pronájmu. Později byly na seznam světového dědictví UNESCO přidány další maary a pozemek na jejich prahu tak dostal větší ochranu. Větrník už z něj sice úřady neodstraní, ale po jeho dosloužení by už nemělo být možné jej vyměnit, říká Mock.

Souběžně s tím začal studovat také dopady povrchového opotřebení turbín. Následuje rozhovor o tom, co zjistil.

Větrná turbína je neustále vystavena větru a počasí. Přírodní síly nejen vyrábějí elektřinu, ale také způsobují, že turbína podléhá určitému opotřebení. Podléhají dnešní turbíny většímu opotřebení než dřívější turbíny?

Ve výškách do 300 metrů jsou ovlivněny všechny části systému, zejména karbonové povrchy, tedy povrchy rotorů i karbonový povrch gondoly (otočná „hlava“ na vrcholu turbíny, kde je umístěna strojovna, pozn. red.).

Závažnost dopadu se však liší. Nejvíce jsou postiženy spodní poloviny lopatek rotoru, protože prořezávají vzduch rychlostí až 400 km/h a jsou vystaveny extrémnímu trvalému namáhání. V důsledku toho jsou s největší pravděpodobností vystaveny oděru. Výrobci to zjistili příliš pozdě. Tomu se nyní snaží čelit tvrdší povrchovou ochranou. Ale to může v nejlepším případě snížit otěr.

Všechny údaje pro dřívější, zejména nižší turbíny než ty dnešní, které jsou nyní vysoké 200 až 300 metrů, nejsou zajímavé ani vypovídající. S dnešními velkými turbínami, které mají také průměr rotoru až 180 metrů, je to už více vzrušující. Kvůli agresivnějšímu počasí tam nahoře je otěr na velkých exponovaných plochách a zejména na návětrné straně rotoru a rotorových lopatek stálý a neúměrně se zvyšuje v důsledku nepříznivějších podmínek. Listy rotoru jsou sériově vyráběné zboží, které se pravidelně opravuje nebo vyměňuje v závislosti na zatížení. Pokud jsou náklady na opravu příliš vysoké, objednají se nové listy rotoru.

Jak takové opravy lopatek rotoru probíhají?

Dříve museli technici slaňovat podél lopatek pomocí lan a rozsáhlých bezpečnostních opatření, aby se dostali k poškození na povrchu listů. Dnes se rotory analyzují pomocí dronů a poškození se opravují opravnými roboty. Nejnovější generace pracuje do značné míry nezávisle na listu rotoru, což značně usnadňuje opravy. Vzhledem k tomu, že tento typ poškození z technických důvodů narůstá, přichází nová technologie v pravý čas.

Jaké škodlivé látky se z turbín uvolňují?

Seznam látek je docela působivý. Za prvé, v závislosti na počasí (déšť, kroupy, pravidelné údery blesků, intenzivní sluneční záření, chladné zimní noci s velmi vysokými nároky na materiál) dochází k uvolňování mikročástic až do nano rozsahu. Čím tvrdší je utěsněný povrch zasažený abrazí/erozí utěsněn, tím menší jsou obroušené částice.

Tyto částice obsahují toxické chemikálie PFAS (per- a polyfluorované alkylové látky) a BPA (bisfenol-A), které se používají v epoxidové pryskyřici na povrchu. Už během výroby jsou v Německu zavedena přísná bezpečnostní opatření, jako jsou celotělové ochranné obleky. To a další věci prodražily výrobu natolik, že se listy rotorů v Německu již řadu let nevyrábí. Jinde ve světě nejsou celotělové ochranné obleky předepsány ani používány.

V terénu tyto materiály a jejich mikročástice končí v přírodě, půdě a vodních plochách nebo dokonce podzemních vodách. Poškození, které způsobují, však není hned patrné. Jejich vysoký potenciál poškození nabývá na významu až po letech hromadění u zvířat a lidí. Přestože existuje mnoho různých forem a tříd PFAS a PFAS by se daly zkoumat diferencovaně, je třeba předpokládat to nejhorší, protože jakékoli vyšetřování nebo výzkum byly léta blokovány. Ale místo toho, aby se řešil nejhorší možný scénář, emise a důsledky jsou zametány pod koberec.

Kromě toho jsou použité materiály GRP a CFRP – směsi skelných a uhlíkových vláken – zdraví nebezpečné v případě požáru rotoru, zejména pokud teplota překročí 600 stupňů Celsia. Protože rotory jsou obvykle konstruovány s velkým množstvím balzového dřeva na vnitřní straně, je v případě požáru snadno dosaženo potřebného požárního zatížení. Toxické vlastnosti GRP se pak rozvinou a další využití velkých zemědělských ploch v okolí postižené větrné turbíny je až do odvolání vyloučeno. Taková období mohou trvat několik měsíců až let – nebo navždy.

Jaké je množství částic uvolněných za rok a za životnost systému?

Podle Fraunhoferovy studie citované vědeckou službou Bundestagu v roce 2020 by to mělo být kolem 45 kilogramů na větrnou turbínu za rok. To se však týkalo větrných turbín s lopatkami dlouhými jen kolem 40 metrů a vysokými jen kolem 150 metrů. Dnešní turbíny jsou vysoké až 300 metrů, lopatky turbín na souši jsou dlouhé až 90 metrů a váží kolem 25 tun na lopatku.

Z výše uvedených důvodů není možné extrapolovat tehdejší opotřebení turbín na dnešní a budoucí. Ve výšce 300 metrů je vítr dvakrát až třikrát silnější a stálejší než u turbíny vysoké pouhých 150 metrů. Mnohem agresivnější počasí ve vysokých nadmořských výškách vede k výrazně vyššímu trvalému provoznímu zatížení povrchů rotoru s odpovídajícími důsledky opotřebení.

Pouhé zdvojnásobení rychlosti větru může zvýšit výkon větrné turbíny až osmkrát. Při trojnásobné rychlosti větru se to může zvýšit až 27krát. K tomu se přidává mnohem vyšší instalovaný výkon a mnohem větší plocha rotorových listů.

V důsledku toho lze z provozních důvodů předpokládat asi 100 kilogramů opotřebení na jednu turbínu za rok. Při celkové hmotnosti kolem 75 tun na tři rotory dnešní systémové třídy se mi to zdá málo. Mohlo by to být i víc. To by však měly blíže prozkoumat dříve tabuizované, vědecky založené instituty, které jsou nezávislé na větrném průmyslu. Bohužel nevím o žádném relevantním institutu v Německu, který by nebyl závislý na větrném průmyslu.

I při odhadovaných 100 kilogramech obrusu na jednu turbínu za rok to na 30 000 budoucích velkých turbín v Německu a životnosti 20 let dělá až 60 000 tun mikroplastů, které tento zdroj energie uvolní do životního prostředí.

Co to znamená pro zdraví lidí a životní prostředí?

I malá množství těchto věčných chemikálií jsou zdraví nebezpečná. Vzhledem k jejich schopnosti hromadit se v lidském těle se domnívám, že by se s nimi mělo zacházet mnohem citlivěji. Zatímco BPA omezuje přinejmenším plodnost, o PFAS se říká, že je karcinogenní.

Přestože se PFAS a BPA dostávají do životního prostředí i jinými otěrovými procesy, větrné turbíny jim umožňují vstoupit do prostředí, které bylo dosud převážně chemikálií ušetřeno. A v případě větrných turbín jsou tyto látky téměř předurčeny k tomu, aby se dostaly do životního prostředí, protože nejsou zabudovány do produktu tak, aby se nemohly dostat do životního prostředí.

Mikroplasty byly nyní dokonce nalezeny v mozku. Mikroplasty byly také zjištěny v krvi. Cesta do mozku přes čichový bulbus je také možná. V těchto případech nešlo o částice z větrných turbín. Ale ve světle plánovaného rozšíření větrných turbín je jen otázkou času, kdy k tomu dojde, ke újmě na zdraví lidí, zejména těch, kteří v blízkosti takových turbín žijí.

I když nelze vyloučit, že částice uvolněné ze systému – zejména v suchých obdobích – by se mohly šířit na míle daleko prostřednictvím vysokohorských větrů, zejména v deštivém počasí částice většinou dopadají poblíž kvůli obrusu způsobenému deštěm (a kroupami). To je přesně to, co zvyšuje konkrétní zátěž na daném místě, což samozřejmě představuje rostoucí problém pro zemědělskou produkci potravin.

A co EU? Nedají se tyto škodlivé chemikálie zakázat?

EU plánuje do zhruba deseti let zakázat ne všechny PFAS, ale velký počet z nich. Plánuje se také zákaz používání PFAS a BPA, pokud se mohou kvůli produktu a provozu dostat do životního prostředí. Produkty obsahující PFAS, které se nemohou dostat do životního prostředí obrusem, by prozatím neměly být zakázány. Zejména PFAS a BPA v površích rotoru by proto musely být zakázány. To však nic nezmění na lopatkách rotoru, které už byly schváleny – v současné době kolem 90 000 v Německu.

Již existují náhradní chemikálie pro PFAS používané v rotorech. Průmysl to ale blokuje, chce pokračovat v používání PFAS a hrozí, že jinak už nebudou žádné větrné turbíny potřebné pro energetickou transformaci. Srovnávám to se škodlivými vedlejšími účinky kouření a finančními zájmy odvětví v obou případech.

Zastánci větrné energie často argumentují tím, že například pneumatiky automobilů vypouštějí do životního prostředí podstatně více částic z otěru než větrné turbíny. Co vy na to?

Argumentace je chybná v několika ohledech. Za prvé, v Německu je přes 49 milionů automobilů (s více než 196 miliony pneumatik) a mnoho milionů nákladních automobilů, což lze jen stěží srovnávat s 30 000 větrnými turbínami. Navíc, odkdy je toxická kontaminace přípustná nebo úměrná jen proto, že jiná příčina způsobuje ještě větší kontaminaci?

Zásadní mi ale připadá něco jiného. K opotřebení pneumatik dochází tam, kde je to zamýšleno, v blízkosti země a na komunikacích, odkud teče většinou do k tomu určené kanalizace, kde může být shromažďován. K obrusu větrných turbín dochází ve výšce až 300 metrů v dosud převážně nedotčené přírodě, v lesích a na plochách využívaných k pěstování plodin. To umožňuje zcela nový rozměr kontaminace v celé zemi s neomezenou kontaminací, jejíž důsledky pro naše děti a biologickou rozmanitost jsou nepředvídatelné.

Německo už má kolem 30 000 větrných turbín a s rostoucím počtem a velikostí turbín se bude pravděpodobně zvyšovat i obroušení. Co mohou lidé udělat, aby se před těmito mikročásticemi ochránili?

Obyvatelé v bezprostřední blízkosti se mohou chránit pouze nošením roušek, jak je známe z covidové pandemie. Měli by se vyhýbat průvanu ve svých obytných prostorách v období sucha a zajistit vysoký standard čistoty ve svých příbytcích.

Nejlepší by ale bylo, kdyby zákonodárci vynaložili větší úsilí jak k zabránění obroušení, tak k nahrazení trvale používaných chemikálií neškodnými látkami. Zákonodárci by také mohli stanovit větší minimální vzdálenosti od větrných turbín.

Nejprve je však třeba odstranit tabu kolem těchto skutečností provedením rozsáhlých průzkumů půdy, abychom získali prvotní dojem. Stávající elektrárny k tomu pravděpodobně zásadním způsobem nepřispěly, protože jsou spíše malé nebo pouze střední velikosti. Elektrárny v současnosti i v budoucnu naopak patří do třídy elektráren s výkonem minimálně 7 megawattů a jsou vysoké 250 metrů a více. Tato nová generace větrných elektráren se posouvá do dimenzí, kde tento typ abraze dosahuje nových úrovní. Ke sledování vývoje je pak třeba odebírat pravidelné vzorky půdy.

Kromě toho musí být definovány limitní hodnoty, jejichž překročení může vést k zastavení provozu. V případě kontaminovaných oblastí pro pěstování potravin je třeba od licenčních orgánů vyžadovat informace. Tyto plochy totiž již nemusí být možné využívat pro výrobu potravin. Šlo by pak fakticky o vyvlastněné plochy nebo vyvlastněné zemědělce.

Především musí být okamžitě zakázány PFAS a BPA v rotorech a nahrazeny alternativními látkami. Vzhledem k tomu, že rotory se již v Německu nevyrábějí, je nutné projednat a urychleně zavést dovozní omezení.

Děkujeme za rozhovor!

– etg –

ZDROJ ZDE ✅ REKLAMU ✅ můžete mít zde například formou zpětného odkazu více :Ceny reklamy