Qual é a pegada de carbono da Energia Eólica? Uma avaliação do ciclo de vida
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a energia eólica é uma das fontes de energia renovável de crescimento mais rápido que promete os níveis mais baixos de emissões de dióxido de carbono (CO2). Então, tivemos que perguntar: Qual é a pegada de carbono da energia eólica?
a energia eólica tem a menor pegada de carbono de todos os tipos de energia. Em uma base de ciclo de vida, o vento onshore emite 11, e o vento offshore emite 12 gramas de CO2 equivalente por kWh de eletricidade produzida. A energia eólica ajuda a combater as mudanças climáticas e tem vários benefícios ambientais adicionais.
a energia eólica constitui uma quantidade cada vez maior de consumo total de energia e tem várias implicações ambientais. Continue lendo para saber mais sobre a pegada de carbono geral da energia eólica, sua pegada de carbono ao longo de seu ciclo de vida e seu impacto ambiental.
como a energia eólica é definida
o vento é uma forma de energia solar causada pelo aquecimento desigual da superfície da terra, irregularidades da superfície da terra e rotação da terra. Para aproveitar a energia eólica, o vento gira as pás da turbina em torno de um rotor, que gira um gerador para criar eletricidade. Uma velocidade média anual do vento de 9 milhas por hora (mph) ou 4 metros por segundo (m/s) para pequenas turbinas e 13 mph (5,8 m/s) para turbinas de utilidade pública é necessária para aproveitar economicamente a energia eólica.
“Vento: uma corrente de ar movendo-se aproximadamente na horizontal, especialmente fortes o suficiente para ser sentido”
Cambridge Dictionary
Existem dois tipos principais de energia eólica:
vento Onshore de energia: Turbinas estão localizados em terra. A construção, o transporte, o custo de manutenção e a infraestrutura necessários para transmitir eletricidade de turbinas onshore aos consumidores são baixos. No entanto, eles podem ser menos eficientes porque a velocidade e a direção do vento em terra podem ser imprevisíveis.
o maior parque eólico terrestre do mundo é o parque eólico Gansu localizado na China. Consiste em cerca de 7.000 turbinas eólicas em vários parques eólicos, embora ainda esteja em construção, a capacidade planejada é de 20 (gigawatts) GW e a capacidade instalada atual é de 8 GW.
energia eólica Offshore: As turbinas estão localizadas no oceano ou na água doce. A construção, o transporte, o custo de manutenção e a infraestrutura necessários para transmitir eletricidade de turbinas offshore aos consumidores são altos. As turbinas Offshore são consideravelmente maiores do que as turbinas onshore e podem custar até 20% a mais. Como a velocidade e a direção do vento são mais constantes, o potencial de geração de energia é muito maior. Poluição sonora, uso da terra e preocupações com o impacto da vida selvagem são mínimas em comparação com turbinas terrestres.
o maior parque eólico offshore do mundo é o Parque Eólico Walney Extension localizado no mar da Irlanda. Cobrindo 56 milhas quadradas( 149 quilômetros quadrados), as 87 turbinas eólicas têm um potencial de geração de eletricidade de 659 megawatts (MW) de energia. Isso é suficiente para alimentar 600.000 casas no Reino Unido. Somente nos EUA, existem mais de 57.000 turbinas eólicas onshore e offshore. Eles podem existir como estruturas autônomas ou se agrupar para formar parques eólicos.
os dois tipos de turbinas eólicas são:
Turbina Eólica de eixo Horizontal (HAWT): as lâminas são montadas em um eixo horizontal paralelo ao solo. Eles só podem receber e processar o vento de frente.
Turbina Eólica de eixo Vertical( VAWT): as lâminas são montadas em um eixo vertical perpendicular ao solo. Eles podem receber e processar o vento de todas as direções, dando-lhes um maior potencial de geração de energia.
pequenas turbinas eólicas individuais podem produzir até 100 quilowatts (kW) de potência, o que é suficiente para alimentar uma casa ou uma estação de bombeamento de água. Turbinas maiores consistem em Torres de 260 pés (80 metros (m)) de altura e lâminas de 40 m de comprimento que podem gerar até 1,8 MW de potência. E as maiores turbinas comerciais consistem em Torres de 780 pés (240 m) de altura e lâminas de 530 pés (162 m) de comprimento que podem gerar de 4,8 a 9,5 mw de potência.
Qual é a pegada de carbono da Energia Eólica
a pegada de carbono é uma das maneiras pelas quais medimos os efeitos das mudanças climáticas globais induzidas pelo homem. Concentra-se principalmente nas emissões de gases de efeito estufa (GEE) associadas ao consumo e inclui outras emissões, como metano (CH4), óxido nitroso e clorofluorcarbonetos (CFCs).
“pegada de Carbono: a quantidade de gases de efeito estufa e, especificamente, o dióxido de carbono emitido por algo (como uma pessoa de actividades ou de um produto de fabricação e transporte) durante um determinado período”
Merriam Webster
Basicamente, é a quantidade de carbono emitido por uma atividade ou de uma organização. Isso inclui emissões de GEE de combustível que queimamos diretamente (por exemplo, aquecimento de uma casa, condução de um carro) e emissões de GEE da fabricação dos produtos que usamos (por exemplo, usinas de energia, fábricas e aterros sanitários).
Qual é a pegada de carbono geral da Energia Eólica
em uma base de ciclo de vida, a energia eólica onshore emite 11 e a energia eólica offshore emite 12 gramas de CO2 equivalente por kWh de eletricidade produzida, a junção-menor de todos os tipos de combustível.
Associação Nuclear mundial: Emissões médias equivalentes de CO2 no ciclo de vida
a capacidade instalada global de energia eólica aumentou em um fator de 75 entre 1997 e 2018, crescendo de 7,5 GW para mais de 564 GW. Todas as turbinas eólicas do mundo na época cobriam mais de 6% da demanda global de eletricidade. O mercado de energia eólica cresceu mais de 10% somente em 2019, com os líderes mundiais China e os EUA abrindo caminho.
nosso mundo em dados: A geração de energia eólica
Os seis maiores do vento países produtores de energia (quantidade por ano) no mundo são:
China – 221 GW
NÓS – 96.4 GW
Alemanha – 59.3 GW
Índia – 35 GW
Espanha – 23 GW
Reino Unido – 20.7 GW
Porque a energia eólica é uma das mais barato e mais rápido-crescente de tecnologias de energia renovável com uma baixa emissão de carbono, perfil, é importante compreender que a sua pegada de carbono e como as suas emissões de carbono afetam o clima global do processo de mudança.Para entender a pegada de carbono da energia eólica, devemos avaliar seu ciclo de vida e a pegada de carbono de cada estágio. Esta avaliação do ciclo de vida (ACV) é um método para avaliar os impactos ambientais de produtos e materiais. Ao longo dos anos, as empresas usaram estrategicamente o LCA para pesquisar e criar produtos mais sustentáveis. Então, vamos dar uma olhada no LCA de energia eólica!
As fases do ciclo de vida da energia eólica
Cada fase da pegada de carbono
Construção de energia eólica
emissões de CO2 a partir da construção de centrais de energia eólica e distribuição de eletricidade mecanismo de
Operacional de energia eólica
Pouca ou nenhuma emissão de CO2 ou resíduos de produtos
Construção de trás da energia eólica
as emissões de CO2 do desmantelamento das turbinas eólicas e restauração do solo
A pegada de carbono total da energia eólica seria igual à pegada de carbono da construção + a pegada de carbono da operação + a pegada de carbono da construção de volta.
Qual é a pegada de carbono da construção de energia eólica
as emissões de CO2 nesta fase ocorrem na construção dos parques eólicos e do mecanismo de entrega de eletricidade.
muitos componentes são necessários para construir um parque eólico, e a construção desses componentes requer máquinas que emitem CO2. A torre, rotor, nacela, gerador e Fundação das turbinas, bem como as linhas de transmissão, transformadores e subestações necessárias para fornecer eletricidade aos consumidores, todos têm uma pegada de carbono.
Qual é a pegada de carbono da Energia Eólica Operacional
turbinas eólicas individuais usam força aerodinâmica das pás do rotor para transformar energia cinética em eletricidade. Aglomerados de turbinas (parques eólicos) trabalham juntos para gerar grandes quantidades de eletricidade.
a energia eólica opera da seguinte maneira:
Vento flui através de uma lâmina de turbina, criando uma diferença de pressão do ar entre os dois lados da lâmina
A lâmina gira em resposta, assim, girando o rotor
Girando o rotor poderes de um gerador que cria eletricidade
Uma usina de energia eólica consiste de muitas turbinas em um único local. As turbinas geram eletricidade que é então transportada para uma subestação onde é transmitida aos consumidores por linhas de transmissão. Os transformadores recebem a eletricidade e aumentam ou diminuem a tensão conforme necessário antes de poder ser entregue aos consumidores.
existem muito poucas emissões de CO2 ou produtos residuais associados à energia eólica operacional, tornando a pegada de carbono desta fase muito baixa. As emissões de CO2 nesta fase estão associadas à operação do equipamento mecânico (por exemplo, turbinas, geradores, subestações, transformadores) na usina.
Qual é a pegada de carbono da construção de Energia Eólica traseira
a construção de energia eólica traseira envolve a utilização de equipamentos de construção para desmantelar turbinas eólicas e restaurar a terra à sua forma original.
as turbinas eólicas requerem manutenção de rotina a cada 6 meses e têm uma expectativa de vida de cerca de 20 anos. As próprias turbinas eólicas são uma valiosa fonte de recursos. As torres, fundações, geradores e caixas de engrenagens são normalmente recicladas porque são feitas de concreto, aço e ferro fundido. As pás das turbinas eólicas são mais difíceis de descartar porque são feitas de materiais compósitos. O co-processamento de cimento é mais frequentemente usado para tratar resíduos de lâminas.
qual o papel da energia eólica no combate às mudanças climáticas
a combustão de combustíveis fósseis é o principal contribuinte para os níveis atmosféricos de CO2. A mudança climática ocorre quando o CO2 e outros poluentes do ar absorvem a luz solar e a radiação solar na atmosfera, prendendo o calor e agindo como um isolante para o planeta. Desde a Revolução Industrial, a temperatura da Terra subiu um pouco mais de 1 grau Celsius (C), ou 2 graus Fahrenheit (F). O atual aumento anual da temperatura global é de 0,18 C, ou 0,32 F, para cada 10 anos.
usar energia eólica em vez de energia de combustível fóssil ajuda a mitigar os seguintes efeitos negativos das mudanças climáticas:
temperaturas crescentes: a atmosfera da Terra aqueceu 1,5℃ desde 1880. Isso pode não parecer muito, mas esses graus criam temperaturas extremas regionais e sazonais, reduzem o gelo marinho, intensificam as chuvas e a gravidade da seca e mudam as faixas de habitat para plantas e animais.
aumento do nível do mar: o nível global do mar aumentou aproximadamente 8-9 polegadas desde 1880, deslocando as pessoas que vivem ao longo das costas e destruindo habitats costeiros. Estradas, pontes, metrôs, abastecimento de água, poços de petróleo e gás, usinas de energia, estações de tratamento de esgoto e aterros permanecem em risco se o aumento do nível do mar não for controlado.
derretimento do Gelo marinho: desde 1979, o gelo marinho do Ártico diminuiu 30%. O gelo marinho desempenha um papel importante na regulação do clima da terra, refletindo a luz solar no espaço e fornecendo habitat para espécies animais. Se todas as geleiras da Terra derretessem, o nível do mar aumentaria em aproximadamente 70 pés, inundando efetivamente todas as cidades costeiras do planeta.
mudanças nos padrões de precipitação: eventos climáticos extremos (por exemplo, furacões, inundações, secas) estão se tornando mais comuns e mais intensos. As áreas afetadas pela tempestade sofrerão aumento da precipitação e inundações, enquanto as áreas localizadas mais longe dos trilhos da tempestade sofrerão diminuição da precipitação e secas.
acidificação Oceânica: o oceano absorve 30% do CO2 liberado na atmosfera, o que diminui o pH (aumenta a acidez) do oceano. Nos últimos 200 anos, o pH dos oceanos diminuiu 0,1 unidades de pH, o que se traduz em um aumento de 30% na acidez. A vida aquática incapaz de se ajustar a essa rápida acidificação morrerá. Um excelente exemplo disso é o branqueamento de corais, onde os corais expelem as algas (zooxantelas) que vivem em seus tecidos como resultado de mudanças de temperatura, luz ou nutrientes.
Especialistas afirmam que, para evitar um futuro atormentado pelo aumento do nível do mar, sem acidez dos oceanos, a perda de biodiversidade, mais frequentes e mais graves eventos climáticos e outras catástrofes ambientais provocadas por temperaturas mais quentes, devemos limitar o aquecimento global a 1,5 C até 2040.
quanto mais reduzimos as emissões de CO2, mais diminuímos a taxa de aumento da temperatura, aumento do nível do mar, derretimento do gelo e acidificação do oceano. Quando essas taxas são desaceleradas, a biodiversidade da terra não precisa se esforçar para se adaptar às mudanças de temperatura e pH. As pessoas não serão deslocadas devido à inundação de áreas costeiras. E os icebergs continuarão a fornecer regulamentação climática.
quão ambientalmente amigável é a energia eólica
os impactos ambientais da energia eólica dependem em grande parte de onde os parques eólicos são construídos.
“ambientalmente amigável: (de produtos) não prejudicando o meio ambiente.No geral, a energia eólica é sustentável porque não emite gases de efeito estufa, e o uso da terra, o impacto da vida selvagem e as preocupações com a saúde pública podem ser mitigados pelo planejamento e localização adequados de parques eólicos.
Quais São os Benefícios Ambientais da Energia Eólica
Aqui estão as formas em que a energia eólica benefícios para o ambiente:
Protege a Qualidade do Ar: ao Invés de combustão de materiais, turbinas eólicas aproveitar a energia cinética do vento para gerar eletricidade. As turbinas não produzem gases de efeito estufa e não emitem dióxido de enxofre ou óxidos de nitrogênio.
poucos resíduos: Os parques eólicos não criam subprodutos de resíduos sólidos mensuráveis.
mitigação das mudanças climáticas: a energia eólica tem um valor médio de emissão equivalente de CO2 de ciclo de vida que é muito menor do que o carvão, 11 de CO2 (onshore) e 12G de CO2 (offshore) equivalente por kWh em comparação com 820G de CO2 equivalente por kWh, respectivamente. Essa redução nas emissões de CO2, por sua vez, reduz os efeitos das mudanças climáticas globais, incluindo o aumento das temperaturas, o aumento do nível do mar, o derretimento do Gelo marinho, a mudança nos padrões de precipitação e a acidificação dos oceanos.
independência energética: ser capaz de produzir nossa própria eletricidade nos EUA sem a ajuda de países estrangeiros é um passo importante para nos ajudar a nos tornarmos mais autossuficientes. O ex-presidente George W. Bush assinou a Lei de independência energética e segurança de 2007 para reduzir os EUA. dependência do petróleo, expandir a produção de combustíveis renováveis (e enfrentar as mudanças climáticas globais).
oportunidades de emprego: A Wind apoiou aproximadamente 7.000 empregos apenas nos EUA em 2019. E esse número provavelmente aumentou porque a perspectiva de emprego na próxima década é de 61% e o setor de energia renovável empregou coletivamente 11,5 milhões de pessoas em todo o mundo em 2019. Os empregos de energia renovável continuam a aumentar à medida que começamos a perceber o quão benéfica é a energia renovável para o nosso meio ambiente.
ao longo de seu ciclo de vida, a energia eólica produz 0.02% das emissões de CO2 por unidade de eletricidade do que o carvão produz. E após 3 a 6 meses de operação, uma turbina eólica efetivamente compensou todas as emissões de sua construção, o que significa que pode operar virtualmente livre de carbono pelo resto de sua vida útil. Também cria empregos e promove a independência energética, tornando-a uma fonte de energia ecológica.
quais são as desvantagens ambientais da Energia Eólica
as três principais preocupações associadas à energia eólica são o uso da terra, o impacto da vida selvagem e a saúde pública.
Utilização Do Solo: os parques eólicos ocupam uma quantidade substancial de terra, mas as áreas entre e ao redor das turbinas podem ser usadas para pastagem de gado, agricultura, rodovias e trilhas para caminhadas. A quantidade de terra perturbada quando uma turbina é construída é mínima, e eles podem ser colocados em terras abandonadas para reduzir ainda mais os impactos da terra.
Impacto Da Vida Selvagem: as pás da turbina são grandes e representam uma ameaça à vida selvagem voadora, como pássaros e morcegos. Embora isso seja verdade, a ameaça é mínima. Pesquisas extensas e avanços tecnológicos reduziram a morte da vida selvagem causada por turbinas. Por exemplo, as turbinas são mantidas imóveis quando as velocidades do vento são baixas porque os morcegos são mais ativos nessas velocidades.
Saúde Pública: As turbinas podem causar poluição sonora mecânica e aerodinâmica quando construídas perto de áreas residenciais. Sentar parques eólicos em locais remotos ou em terras abandonadas pode reduzir esse efeito.
o planejamento e a localização adequados dos parques eólicos podem ajudar a mitigar essas desvantagens ambientais.
Pensamentos finais
a energia eólica é uma fonte de energia ambientalmente amigável com uma baixa pegada de carbono em suas fases de construção, operação e construção. Produz as emissões de CO2 mais baixas de todos os tipos de energia, criando empregos e promovendo a independência energética. As preocupações ambientais, como o impacto da vida selvagem, o uso da terra e a poluição sonora, podem ser mitigadas pela localização adequada dos parques eólicos. À medida que olhamos para um futuro alimentado por energias renováveis, a energia eólica é uma fonte de energia sustentável que beneficia tanto a nossa atmosfera como a biota da Terra.
Ficar impactante,
Fontes
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Science Direct: avaliação do ciclo de Vida (ACV)
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WindEurope: o Que acontece quando as turbinas de vento ficar velho? Novo documento de orientação da indústria para desmantelamento e desmantelamento
General Electric: Os Benefícios concretos de Reciclagem de Velhas Lâminas de Turbina Eólica Poderia Ajudar a Indústria de Cimento de Corte de Emissões de CO2
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