Farmy wiatrowe stały się nowym drapieżnikiem alfa
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Zoptymalizowanie ustawienia turbin na farmie wiatrowej może znakomicie zwiększyć ilość produkowanej energii, jednak korzyści takie zauważymy w farmach nie przekraczających określonej wielkości, wynika z badań przeprowadzonych przez naukowców z Carnegie Institution for Science.
Nie od dzisiaj wiadomo, że wydajność turbin na farmach może być znacząco mniejsza niż pojedynczych turbin. Wydajność małych farm wiatrowych może wynosić ponad 10 W/m2, to przy wielkich instalacjach spada ona do 1 W/m2. Wynika to z faktu, że turbiny zmniejszają energię wiatru, który przez nie przechodzi. Ponadto wprowadzają też turbulencje, przez które kolejne turbiny w szeregu produkują mniej energii. To już wiadomo, jednak dotychczas nie badano, co kontroluje te zjawiska, mówi autor badań, Enrico Antonioni.On i Ken Caldeira wykorzystali modele dynamiki płynów do zbadania przepływu powietrza w okolicy turbin.
Najpierw przyjrzeli się indywidualnym turbinom. Później zaś symulowali pracę małych farm. Stwierdzili, że zmniejszenie zagęszczenia turbin na małej farmie, zwiększa wydajność pojedynczej turbiny. Okazało się jednak, że niezwykle ważne jest rozkład przestrzenny turbin. Ustawienie ich w szeregu lub naprzemiennie w stronę wiatru zwiększa moc wyjściową nawet o 56% w porównaniu z ustawieniem ich w kolumnie. Przy optymalnym ustawieniu turbin można wyprodukować 10, 20, a nawet 30 procent energii więcej, gdyż można zredukować interakcje pomiędzy turbinami, wyjaśnia Antonini.
Zyski z odpowiedniego rozmieszczenia turbin znikały jednak w miarę rozrastania się farm. Uczeni wykorzystali więc symulacje meteorologiczne dotyczące prędkości wiatru, by sprawdzić, dlaczego tak się dzieje. W niewielkich farmach przyczyną spadku wydajności turbin są turbulencje wywoływane przez turbiny sąsiednie. Temu zjawisku można zaradzić. Natomiast w dużych instalacjach prędkość wiatru jest obniżana przez zwiększony opór aerodynamiczny w całym regionie.
Co więcej, okazało się, że zaburzenia powodowane przez wielkie farmy wiatrowe mogą rozciągać się na przestrzeni dziesiątków kilometrów, negatywnie wpływając na inne farmy.
Generalnie rzecz biorąc, odpowiednie ustawienie turbin przestawało przynosić korzyści, gdy farma rozciągała się na ponad 30 kilometrów. Jednak, co interesujące, sporo zależało od... szerokości geograficznej. Farmy umieszczone dalej od równika mogły być większe zanim ich wydajność spadała. Było to związane z działaniem siły Coriolisa i jej wpływem na wiatr.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Europie mamy obecnie do czynienia ze znacznym spadkiem populacji ptaków. Jego przyczynami są postępująca urbanizacja, coraz bardziej intensywne rolnictwo, gwałtowny spadek liczby owadów oraz zanieczyszczenie środowiska środkami chemicznymi. Z badań przeprowadzonych przez niemieckich naukowców wynika, że kolejnym zagrożeniem – tym razem dla ptaków drapieżnych – są rodentycydy, trucizny wykorzystywane do zabijania gryzoni.
Uczeni z Instytutu Leibniza (Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung), Instytutu Juliusa Kühna (Julius Kühn-Institut) i Niemieckiej Agencji Ochrony środowiska (Umweltbundesamt) informują, że znaleźli rodentycydy w wątrobach ptaków drapieżnych. Środki te szczególnie często były wykrywane u ptaków żyjących w pobliżu miast lub w samych miastach. Na szczególnie częsty kontakt z rodentycydami narażone są jastrzębie żyjące w okolicach Berlina i kanie rude, bez względu na miejsce zamieszkania. Jednak trucizny te wykryto też w organizmach ptaków żyjących z dala o ludzkich siedzib, jak np. u bielików.
Wiemy, że drapieżniki są bardzo podatne na akumulowanie się zanieczyszczeń środowiskowych w ich organizmach, mówi jeden z autorów badań, Oliver Krone z Leibniz-IZW. Wraz z Alexandrem Badrym, Detlefem Schenke i Gabriele Treu przeanalizował szczątki kań rudych, jastrzębi, bielików, krogulców i rybołowów znalezione w latach 1996–2018.
Obecność rodentycydów stwierdzono w wątrobach ponad 80% jastrzębi i kań rudych. U 18% jastrzębi i 14% kań poziom trucizn wynosił powyżej 200 nanogramów na gram masy ciała, co oznacza ostre zatrucie. Dlatego też naukowcy sądzą, że używanie przez ludzi rodentycydów to jedna z ważniejszych przyczyn spadku populacji kani rudej w Niemczech. Obecność rodentycydów stwierdziliśmy też u niemal 40% bielików. Stężenie trucizny było u nich niższe niż u jastrzębi i kań rudych. Natomiast w przypadku krogulców i rybołowów koncentracja rodentycydów w organizmach była niska lub trucizna nie występowała, czytamy w opublikowanej pracy. Ogólnie rzecz biorąc, obecność trucizny stwierdzono u ponad 50% badanych ptaków, a u około 30% znaleziono więcej niż jeden rodzaj tej trucizny.
Zatrucie rodentycydami to istotna przyczyna śmierci ptaków drapieżnych. Szczególnie narażone są te gatunki, które są fakultatywnymi padlinożercami, mówią Badry i Krone. Rodentycydy są szeroko stosowane w rolnictwie, gospodarce leśnej czy miejskich kanałach. Badania wykazały, że im bliżej miasta znaleziono szczątki ptaka, z tym większym prawdopodobieństwem miał on kontakt z rodentycydami.
Naukowcy zaobserwowali, że akumulacja dokonuje się przez całe życie, dlatego w organizmach starszych ptaków znaleziono więcej trucizny. Narażone są zarówno te ptaki, które jedzą padlinę, jak i te, które polują na ptaki mające dostęp do przynęt z trucizną.
Poza rodentycydami w tkankach badanych ptaków znaleziono leki, takie jak ibuprofen (w 14,3% przypadków) oraz chinolony (2,3%). U czterech kań stwierdzono celowe zatrucie insektycydem o nazwie dimetoat, u części ptaków znaleziono też ślady thiaclopridu, a że środek ten ma krótki okres półżycia w organizmach ptaków, zwierzęta musiały się z nim zetknąć krótko przed śmiercią.
Wyniki badań wyraźnie wskazują, że obok wymienionych na początku zagrożeń, ptaki drapieżne są zabijane też przez rodentycydy oraz przez celowe działanie ludzi. Dalszych badań wymaga zaś obecność rodentycydów w organizmach bielków, gdyż ptaki te zwykle nie żywią się zwierzętami, przeciwko którymi rodentycydy są stosowane.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pomalowanie jednej z łopat wirnika turbiny wiatrowej na czarno może znacząco zmniejszyć śmiertelność ptaków wynikającą z kolizji. Wyniki badań norweskiego zespołu ukazały się w piśmie Ecology and Evolution.
Kolizje ptaków, zwłaszcza drapieżnych, są jednym z głównych problemów środowiskowych związanych z rozwojem energetyki wiatrowej - podkreśla dr Roel May z Norweskiego Instytutu Badania Przyrody.
W Norwegii w obrębie farmy wiatrowej Smøla ginie rocznie 6-9 bielików. To wywołało sprzeciw i konflikt.
Farma o powierzchni 18 km2 znajduje się w zachodniej części wyspy Smøla. Działa tu 68 turbin.
Dr May podkreśla, że jego zespół chciał przetestować, czy środki zaradcze zmniejszą liczbę kolizji ptaków. "Testowano, między innymi, pomalowanie jednej z trzech łopat na czarno. Można by się spodziewać, że ten zabieg ograniczy zjawisko zamazywania ruchu [ang. motion smear] i łopaty staną się bardziej widoczne dla ptaków".
Zmazywanie ruchu polega na niezdolności rejestrowania przez siatkówkę szybko poruszających się obiektów. Nasila się ono 1) ze wzrostem prędkości i 2) zmniejszaniem odległości od obiektu. Zamazywanie ruchu dotyczy głównie końcowych fragmentów łopat, w przypadku których prędkość liniowa jest największa.
Jak wyjaśniają naukowcy, eksperymenty laboratoryjne Williama Hodosa z Uniwersytetu Maryland z 2003 r. wykazały, że pomalowanie jednej z łopat wirnika na czarno minimalizuje zamazywanie ruchu.
Badania przeprowadzone przez Norwegów wykazały, że w przypadku pomalowanych turbin roczny wskaźnik umieralności ptaków był obniżony nawet o ponad 70%, w porównaniu do znajdujących się w pobliżu turbin kontrolnych. Zabieg miał największy wpływ na ograniczenie śmiertelności ptaków drapieżnych.
Zespół podkreśla, że konieczne są dalsze badania na innych farmach (na razie porównano 4 wiatraki zmodyfikowane i 4 kontrolne). Choć odnotowaliśmy znaczący spadek wskaźnika kolizji, wydajność [zabiegu] może być specyficzna dla stanowiska i gatunku.Obecnie istnieje zainteresowanie testami w Holandii i RPA.
Autorzy raportu zaznaczają, że pomalowanie łopat wirnika wiatraków z już uruchomionej farmy było drogim zadaniem (wymagało działania podczas wyłączenia urządzeń). Gdyby jednak zabieg przeprowadzić przed budową farmy, koszty można by zminimalizować.
May dodaje, że dotąd nie sprawdzano, czy inne wzorce na łopatach, np. czerwone końcówki, byłyby równie skuteczne.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Morzu Irlandzkim, u wybrzeży wyspy Walney uruchomiono największą na świecie morską farmę wiatrową. Rozciąga się ona na powierzchni 145 kilometrów kwadratowych i ma dostarczać energię do 600 000 gospodarstw domowych. Farma jest wspólną inwestycją duńskiej firmy Orsted (50% udziałów) oraz dwóch duńskich funduszy emerytalnych PFA i PKA (po 25% udziałów).
Instalacja składa się z 87 turbin dwóch różnych producentów. Czterdzieści z nich to urządzenia MHI Vestas 8MW, a 47 to Siemens Gamesa 7MW.
Główną zaletą projektu są wielkie wydajne turbiny. Ich zastosowanie pokazuje, jak bardzo zmieniła się energetyka wiatrowa w ciągu ostatnich 5 lat. Wtedy wówczas uruchomiono największą dotychczasową farmę morską, London Array. Nowa farma, mimo iż używa ponaddwukrotnie mniej turbin, ma większą wydajność. Większe turbiny, mniejsza ich liczba i ustawienie ich nieco dalej od wybrzeża nadały kształt temu projektowi, stwierdził Matthew Wrigh, dyrektor brytyjskiego oddziału firmy Orsted.
U wybrzeży Wielkiej Brytanii zainstalowano dotychczas 36% światowej mocy wszystkich wiatrowych elektrowni morskich. Morska energetyka wiatrowa rozwija się przede wszystkim w Europie. U wybrzeży 11 krajów Starego Kontynentu zainstalowano 15,78 GW, czyli 84% światowej mocy. Pozostałe 16% dostarczają elektrownie zlokalizowane u wybrzeży Chin, Wietnamu, Japonii, Korei Południowej, USA i Tajwanu.
Największym rynkiem, jak już wspomniano, jest Wielka Brytania z 36% światowej mocy. Na drugim miejscu znajdziemy Niemcy (28,5%), następnie Chiny (15%), a na kolejnych miejscach znajdziemy Danię (6,8%), Holandię (5,9%), Belgię (4,7%) i Szwecję (1,1%).
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.