Impacto medioambiental de la energía eólica - Environmental impact of wind power
El impacto ambiental de la energía eólica es relativamente menor en comparación con el de la energía de combustibles fósiles . En comparación con otras fuentes de energía bajas en carbono , las turbinas eólicas tienen uno de los potenciales de calentamiento global más bajos por unidad de energía eléctrica generada por cualquier fuente de energía. Según el IPCC , en las evaluaciones del potencial de calentamiento global del ciclo de vida de las fuentes de energía , las turbinas eólicas tienen un valor mediano de entre 15 y 11 ( g CO
2eq / kWh ) dependiendo de si se están evaluando turbinas costa afuera o en tierra.
Los parques eólicos terrestres pueden tener un impacto significativo en el paisaje, ya que por lo general deben extenderse por más tierra que otras centrales eléctricas y deben construirse en áreas silvestres y rurales, lo que puede conducir a la "industrialización del campo" y la pérdida de hábitat . Los conflictos surgen especialmente en paisajes escénicos y de importancia cultural. Se pueden implementar restricciones de ubicación (como retrocesos ) para limitar el impacto. La tierra entre las turbinas y las carreteras de acceso todavía se puede utilizar para la agricultura y el pastoreo.
La pérdida y fragmentación del hábitat son los mayores impactos de los parques eólicos en la vida silvestre, pero pueden mitigarse si se implementan estrategias adecuadas de monitoreo y mitigación. Las turbinas eólicas, como muchas otras actividades humanas y edificios, también aumentan la tasa de muerte de criaturas aviares como pájaros y murciélagos. Un resumen de los estudios de campo existentes compilados en 2010 de la Colaboración Coordinadora Nacional de Viento identificó menos de 14 y típicamente menos de cuatro muertes de aves por megavatio instalado por año, pero una variación más amplia en el número de muertes de murciélagos. Al igual que otras investigaciones, se llegó a la conclusión de que se sabe que algunas especies (por ejemplo, murciélagos migratorios y pájaros cantores) resultan más dañadas que otras y que factores como la ubicación de las turbinas pueden ser importantes. Sin embargo, muchos detalles, así como el impacto general del creciente número de turbinas, siguen sin estar claros. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables mantiene una base de datos de la literatura científica sobre el tema.
Las turbinas eólicas también generan ruido y, a una distancia residencial de 300 metros (980 pies), esto puede rondar los 45 dB; sin embargo, a una distancia de 1,5 km (1 mi), la mayoría de las turbinas eólicas se vuelven inaudibles. El ruido fuerte o persistente aumenta el estrés, lo que podría provocar enfermedades. Las turbinas eólicas no afectan la salud humana con su ruido cuando se colocan correctamente. Sin embargo, cuando se ubicaron incorrectamente, los datos del monitoreo de dos grupos de gansos en crecimiento revelaron pesos corporales sustancialmente más bajos y concentraciones más altas de una hormona del estrés en la sangre del primer grupo de gansos que estaban situados a 50 metros de distancia en comparación con un segundo grupo que fue a una distancia de 500 metros de la turbina.
Consideraciones operativas básicas
Ganancia neta de energía
El rendimiento energético de la inversión (EROI) para la energía eólica es igual a la electricidad acumulada generada dividida por la energía primaria acumulada necesaria para construir y mantener una turbina. Según un metaestudio, en el que se revisaron todos los estudios existentes de 1977 a 2007, el EROI para el viento varía de 5 a 35, con las turbinas más comunes en el rango de 2 MW de capacidad nominal -diámetros de rotor de 66 metros, en el EROI promedio es 16. El EROI es fuertemente proporcional al tamaño de la turbina, y el promedio de turbinas más grandes de última generación en el extremo superior de este rango, y según un estudio, es aproximadamente 35.
El fabricante de turbinas eólicas Vestas afirma que la "recuperación" de la energía inicial está dentro de unos 7 a 9 meses de funcionamiento para una turbina eólica de 1,65 a 2,0 MW en condiciones de poco viento, mientras que Siemens Wind Power calcula entre 5 y 10 meses según las circunstancias.
Contaminación y efectos en la red
Costos de contaminación
La energía eólica no consume agua para su funcionamiento continuo y tiene emisiones casi insignificantes directamente relacionadas con su producción de electricidad. Turbinas de viento cuando se aísla de la red eléctrica , producen cantidades insignificantes de dióxido de carbono , monóxido de carbono , dióxido de azufre , dióxido de nitrógeno , mercurio y residuos radiactivos cuando está en funcionamiento, a diferencia de las fuentes de combustibles fósiles y la estación de energía nuclear de producción de combustible, respectivamente.
Con la fase de construcción en gran parte culpable, las turbinas eólicas emiten un poco más de material particulado (PM), una forma de contaminación del aire , a una tasa de "excepción" más alta por unidad de energía generada (kWh) que una estación de electricidad de gas fósil (" NGCC " ), y también emiten más metales pesados y PM que las centrales nucleares, por unidad de energía generada. En cuanto a los costos totales de contaminación en términos económicos, en un estudio europeo completo de 2006, se encontró que la energía hidroeléctrica alpina exhibía los costos de contaminación externa, o externalidad , más bajos de todos los sistemas de generación de electricidad, por debajo de 0,05 c € / kWh . Los costes de externalidad de la energía eólica se situaron entre 0,09 y 0,12 c € / kW, mientras que la energía nuclear tuvo un valor de 0,19 c € / kWh y los combustibles fósiles generaron entre 1,6 y 5,8 c € / kWh de costes posteriores. A excepción de los últimos combustibles fósiles, estos son costos insignificantes en comparación con el costo de producción de electricidad , que es de aproximadamente 10 c € / kWh en los países europeos .
Hallazgos cuando se conecta a la red
Un estudio típico de la evaluación del ciclo de vida de un parque eólico , cuando no está conectado a la red eléctrica, generalmente arroja resultados similares a los del siguiente análisis de 2006 de 3 instalaciones en el medio oeste de EE. UU., Donde el dióxido de carbono ( CO
2) las emisiones de energía eólica oscilaron entre 14 y 33 toneladas (15 a 36 toneladas cortas) por GWh (14-33 g CO
2/ kWh ) de energía producida, con la mayor parte del CO
2 Intensidad de emisión proveniente de la producción de compuestos de acero, hormigón y plástico / fibra de vidrio para la estructura y la base de la turbina. Al combinar datos similares de numerosos estudios individuales en un metanálisis , se encontró que el potencial de calentamiento global medio de la energía eólica era de 11-12 g CO 2 / kWh y era poco probable que cambiara significativamente.
Sin embargo, estos valores de contaminación relativamente bajos comienzan a aumentar a medida que se agrega más y más energía eólica a la red, o se alcanzan niveles de 'penetración de la red eléctrica ' de la energía eólica . Debido a los efectos de intentar equilibrar las demandas de energía en la red, a partir de fuentes de energía intermitentes, por ejemplo, la energía eólica (fuentes que tienen factores de capacidad bajos debido al clima), esto requiere la construcción de grandes proyectos de almacenamiento de energía , que tienen su propia intensidad de emisión que debe agregarse a los efectos de contaminación de todo el sistema de la energía eólica, o requiere una dependencia más frecuente de los combustibles fósiles que los requisitos de reserva giratoria necesarios para respaldar fuentes más confiables. La última combinación es actualmente la más común.
Esta mayor dependencia de las plantas de energía de respaldo / carga siguientes para garantizar una salida estable de la red eléctrica tiene el efecto en cadena de ineficientes más frecuentes (en CO
2por ejemplo, / kWh) acelerando hacia arriba y hacia abajo de estas otras fuentes de energía en la red para facilitar la salida variable de la fuente de energía intermitente. Cuando se incluye el efecto total de las fuentes intermitentes sobre otras fuentes de energía en el sistema de la red, es decir, estas emisiones de arranque ineficientes de las fuentes de energía de respaldo para abastecer la energía eólica, en el ciclo de vida total del sistema de la energía eólica, esto da como resultado una mayor intensidad de emisión de energía eólica en el mundo real. Más alto que el valor directo de g / kWh que se determina al observar la fuente de energía de forma aislada y, por lo tanto, ignora todos los efectos perjudiciales / de ineficiencia descendentes que tiene en la red. Esta mayor dependencia de las plantas de energía de respaldo / seguimiento de carga para garantizar una salida constante de la red eléctrica obliga a las plantas de energía fósil a operar en estados menos eficientes. En un artículo de 2012 que apareció en el Journal of Industrial Ecology, afirma.
“La eficiencia térmica de las centrales eléctricas de origen fósil se reduce cuando se operan con cargas fluctuantes y subóptimas para complementar la energía eólica, que puede degradar, hasta cierto punto, los beneficios de GEI (gases de efecto invernadero ) resultantes de la adición de viento a la red. Un estudio realizado por Pehnt y colegas (2008) informa que un nivel moderado de penetración del viento [de la red] (12%) daría lugar a penalizaciones de eficiencia del 3% al 8%, según el tipo de central eléctrica convencional considerada. Gross y colegas (2006) informan resultados similares, con penalizaciones de eficiencia que oscilan entre casi el 0% y el 7% para hasta un 20% de penetración eólica [de la red]. Pehnt y sus colegas (2008) concluyen que los resultados de agregar energía eólica marina en Alemania en segundo plano sistemas de energía que mantienen un nivel de suministro a la red y proporcionan suficiente capacidad de reserva para agregar entre 20 y 80 g de CO 2 -eq / kWh al perfil de emisiones de GEI del ciclo de vida de la energía eólica ".
En comparación con otras fuentes de energía bajas en carbono , las turbinas eólicas, cuando se evalúan de forma aislada, tienen un valor de emisión de ciclo de vida medio de entre 11 y 12 ( g CO
2eq / kWh ). Las centrales hidroeléctricas y nucleares alpinas más fiables tienen valores medios de emisión de ciclo de vida total de 24 y 12 g CO 2 -eq / kWh, respectivamente.
Si bien un aumento en las emisiones debido a problemas prácticos del equilibrio de carga es un problema, Pehnt et al. Aún así, concluimos que estas penalizaciones añadidas de 20 y 80 g CO 2 -eq / kWh todavía dan como resultado que el viento sea aproximadamente diez veces menos contaminante que el gas fósil y el carbón que emiten ~ 400 y 900 g CO 2 -eq / kWh respectivamente.
Como estas pérdidas ocurren debido al ciclo de las plantas de energía fósil, en algún momento pueden volverse más pequeñas cuando se agrega más del 20-30% de la energía eólica a la red eléctrica, a medida que se reemplazan las plantas de energía fósil; sin embargo, esto aún no ha ocurrido. en la práctica.
Uso de tierras raras
La producción de imanes permanentes que se utilizan en algunas turbinas eólicas utiliza neodimio . Las preocupaciones por la contaminación asociadas con la extracción de este elemento de tierras raras, que es principalmente exportado por China, han impulsado la acción del gobierno en los últimos años y los intentos de investigación internacional para refinar el proceso de extracción. Se están realizando investigaciones sobre diseños de turbinas y generadores que reducen la necesidad de neodimio o eliminan por completo el uso de metales de tierras raras. Además, el gran fabricante de turbinas eólicas Enercon GmbH optó muy pronto por no utilizar imanes permanentes para sus turbinas de accionamiento directo, para evitar la responsabilidad por el impacto medioambiental adverso de la minería de tierras raras.
Entradas de material
El estudio de la Agencia Internacional de Energía proyecta que la demanda de recursos extraídos como litio , grafito , cobalto , cobre , níquel y tierras raras se multiplicará por cuatro para 2040 y señala un suministro insuficiente de estos materiales para satisfacer la demanda impuesta por los despliegues esperados a gran escala de tecnologías descentralizadas solares. y energía eólica, y las actualizaciones necesarias de la red. Por ejemplo, un parque eólico en tierra requiere 9 veces más materiales que una planta similar de gas fósil. Según un estudio de 2018, un aumento significativo de la energía eólica requeriría un aumento del 1000% en el suministro de estos metales para 2060, lo que requeriría un aumento significativo en las operaciones mineras.
Uso de relleno sanitario
Las palas de las turbinas eólicas modernas están hechas de diseños compuestos de plástico / fibra de vidrio que brindan una vida útil de menos de aproximadamente 20 años. En febrero de 2018, no existía una tecnología y un mercado económicos para reciclar estas hojas viejas, y el procedimiento de eliminación más común es transportarlas en camiones a los vertederos. Debido a su diseño hueco, las palas pueden ocupar un volumen enorme en comparación con su masa. Los operadores de vertederos han comenzado a exigir que las cuchillas se corten en pedazos y, a veces, se trituran antes de que se puedan verter en vertederos, lo que consume más energía. Junto con el trabajo de desarrollo continuo para extender la eficiencia de generación y la vida útil de las turbinas más nuevas, se continúan buscando soluciones de reciclaje de palas que sean económicas, energéticamente eficientes y escalables en el mercado.
Ecología
Uso del suelo
La energía eólica tiene una densidad de potencia de superficie de ciclo de vida baja de 1,84 W / m 2, que es tres órdenes de magnitud menos que la energía nuclear o de combustibles fósiles y 3 veces menos que la fotovoltaica .
Los parques eólicos a menudo se construyen en terrenos que ya han sido afectados por el desmonte. La limpieza de la vegetación y la alteración del suelo necesarios para los parques eólicos son mínimos en comparación con las minas de carbón y las centrales eléctricas de carbón. Si se desmantelan los parques eólicos, el paisaje puede volver a su estado anterior.
Un estudio del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. De parques eólicos de EE. UU. Construidos entre 2000 y 2009 encontró que, en promedio, solo el 1,1 por ciento del área total del parque eólico sufrió perturbaciones en la superficie y solo el 0,43 por ciento fue perturbado permanentemente por instalaciones de energía eólica. En promedio, había 63 hectáreas (160 acres) de área total de parque eólico por MW de capacidad, pero solo 0.27 hectáreas (0.67 acres) de área perturbada permanentemente por MW de capacidad de energía eólica.
En el Reino Unido, muchos de los principales emplazamientos de parques eólicos (lugares con las mejores velocidades medias del viento) se encuentran en zonas de tierras altas que suelen estar cubiertas por turberas. Este tipo de hábitat existe en áreas de lluvias relativamente altas donde grandes áreas de tierra permanecen empapadas permanentemente. Los trabajos de construcción pueden crear un riesgo de alteración de la hidrología de las turberas, lo que podría provocar que las áreas localizadas de turba dentro del área de un parque eólico se sequen, se desintegren y, por lo tanto, liberen el carbono almacenado. Al mismo tiempo, el clima cálido que los esquemas de energía renovable buscan mitigar podría representar una amenaza existencial para las turberas en todo el Reino Unido. Un eurodiputado escocés hizo campaña a favor de una moratoria sobre los desarrollos eólicos en las turberas diciendo que "dañar la turba provoca la liberación de más dióxido de carbono del que ahorran los parques eólicos". Un informe de 2014 de la Agencia Ambiental de Irlanda del Norte señaló que la instalación de turbinas eólicas en turberas podría liberar una cantidad considerable de dióxido de carbono de la turba y también dañar las contribuciones de la turbera al control de inundaciones y la calidad del agua: "Los posibles efectos colaterales del uso del recurso de la turbera para las turbinas eólicas son considerables y es discutible que los impactos en esta faceta de la biodiversidad tendrán las implicaciones financieras más notables y mayores para Irlanda del Norte ".
Los defensores de la energía eólica sostienen que menos del 1% de la tierra se usa para cimientos y caminos de acceso, el otro 99% todavía se puede usar para la agricultura. Una turbina eólica necesita alrededor de 200 a 400 m 2 para la base . Una (pequeña) turbina de 500 kW con una producción anual de 1,4 GWh produce 11,7 MWh / m 2 , que es comparable con las plantas de carbón (alrededor de 15-20 MWh / m 2 ), sin incluir la minería del carbón. Con el aumento del tamaño de la turbina eólica, el tamaño relativo de los cimientos disminuye. Los críticos señalan que en algunos lugares de los bosques la tala de árboles alrededor de las bases de las torres puede ser necesaria para los sitios de instalación en las crestas de las montañas, como en el noreste de los Estados Unidos. Esto generalmente requiere la tala de 5,000 m 2 por turbina eólica.
Durante la construcción de parques eólicos en Escocia en 2007–2008, se eliminaron más de 3,4 millones de árboles en 6202 acres de bosque, de los cuales el 31,5% se ha replantado.
Generalmente, las turbinas no se instalan en áreas urbanas. Los edificios interfieren con el viento, las turbinas deben ubicarse a una distancia segura ("retroceso") de las residencias en caso de fallas, y el valor del terreno es alto. Hay algunas excepciones notables a esto. La turbina eólica WindShare ExPlace se construyó en diciembre de 2002, en los terrenos de Exhibition Place , en Toronto , Ontario, Canadá. Fue la primera turbina eólica instalada en un importante centro urbano de América del Norte. Steel Winds también tiene un proyecto urbano de 20 MW al sur de Buffalo, Nueva York . Ambos proyectos se encuentran en ubicaciones urbanas, pero se benefician de estar en una propiedad deshabitada a orillas del lago.
Ganado
La tierra todavía se puede utilizar para la agricultura y el pastoreo de ganado. El ganado no se ve afectado por la presencia de parques eólicos. La experiencia internacional muestra que el ganado "pastará hasta la base de las turbinas eólicas y, a menudo, las utilizará como postes para frotar o para dar sombra".
En 2014, un primer estudio veterinario de este tipo intentó determinar los efectos de la cría de ganado cerca de una turbina eólica, el estudio comparó los efectos en la salud de una turbina eólica en el desarrollo de dos grupos de gansos en crecimiento , los resultados preliminares encontraron que los gansos criados dentro de 50 metros de una turbina eólica ganaron menos peso y tenían una mayor concentración de la hormona del estrés cortisol en la sangre que los gansos a una distancia de 500 metros.
Los renos semi-domésticos evitan la actividad de construcción, pero parecen no verse afectados cuando las turbinas están en funcionamiento.
Impacto en la vida silvestre
Las evaluaciones ambientales se llevan a cabo de manera rutinaria para las propuestas de parques eólicos y se evalúan los impactos potenciales en el medio ambiente local (por ejemplo, plantas, animales, suelos). Las ubicaciones y operaciones de las turbinas a menudo se modifican como parte del proceso de aprobación para evitar o minimizar los impactos sobre las especies amenazadas y sus hábitats. Cualquier impacto inevitable puede compensarse con mejoras en la conservación de ecosistemas similares que no se vean afectados por la propuesta.
Una agenda de investigación de una coalición de investigadores de universidades, la industria y el gobierno, con el apoyo del Centro Atkinson para un Futuro Sostenible , sugiere modelar los patrones espacio-temporales de la vida silvestre migratoria y residencial con respecto a las características geográficas y el clima, para proporcionar una base para la ciencia. -Decisiones basadas en dónde ubicar nuevos proyectos eólicos. Más específicamente, sugiere:
- Utilice los datos existentes sobre los movimientos migratorios y de otro tipo de la vida silvestre para desarrollar modelos predictivos de riesgo.
- Utilice tecnologías nuevas y emergentes, incluidos el radar, la acústica y la imagen térmica, para llenar los vacíos en el conocimiento de los movimientos de la vida silvestre.
- Identificar especies específicas o conjuntos de especies de mayor riesgo en áreas de recursos eólicos de alto potencial.
Aves
| Fuente | Mortalidad estimada (en millones) |
Muertes estimadas (por GWh) |
|---|---|---|
| Turbinas de viento | 0.02–0.57 | 0,269 |
| Aeronave | 0,08 | (n / A) |
| Plantas de energía nuclear | 0–0,33 | 0–0,42 |
| Pozos de aguas residuales y desechos de petróleo de yacimientos petrolíferos | 0,5-1,0 | (n / A) |
| Matanzas molestas para el control de aves (aeropuertos, agricultura, etc ...) | 2 | (n / A) |
| Torres de comunicación (celular, radio, microondas) | 4-50 | (n / A) |
| Grandes torres de comunicaciones (más de 180 ', Norteamérica) | 6,8 | (n / A) |
| Centrales eléctricas de combustibles fósiles | 14 | 5.18 |
| Autos y camiones | 50-100 | (n / A) |
| Agricultura | 67 | (n / A) |
| Uso de plaguicidas | 72 | (n / A) |
| Caza | 100-120 | (n / A) |
| Líneas de transmisión (centrales eléctricas convencionales) | 174-175 | (n / A) |
| Edificios y ventanas | 365–988 | (n / A) |
| Gatos domésticos y salvajes | 210-3,700 | (n / A) |
El impacto de la energía eólica en las aves, que pueden volar directamente hacia las turbinas, o indirectamente, degradar sus hábitats por el desarrollo del viento, es complejo. Proyectos como el Parque Eólico Black Law han recibido un amplio reconocimiento por su contribución a los objetivos ambientales, incluidos los elogios de la Royal Society for the Protection of Birds , que describe el esquema como una mejora del paisaje de un sitio minero a cielo abierto abandonado y también beneficiando a un variedad de vida silvestre en el área, con un extenso proyecto de manejo de hábitat que cubre más de 14 kilómetros cuadrados.
Miles de aves, incluidas especies raras, han sido asesinadas por las palas de las turbinas eólicas, aunque las turbinas eólicas contribuyen de manera relativamente insignificante a la mortalidad aviar antropogénica. Los parques eólicos y las centrales nucleares son responsables de entre 0,3 y 0,4 muertes de aves por gigavatio-hora (GWh) de electricidad, mientras que las centrales eléctricas de combustibles fósiles son responsables de alrededor de 5,2 muertes por GWh. En 2009, por cada ave muerta por una turbina eólica en los EE. UU., Casi 500,000 fueron asesinadas por gatos y otras 500,000 por edificios. En comparación, los generadores de carbón convencionales contribuyen significativamente más a la mortalidad de las aves, por incineración cuando quedan atrapados en las corrientes ascendentes de las chimeneas de humo y por envenenamiento con subproductos de emisiones (incluidas partículas y metales pesados a sotavento de los gases de combustión).
El metanálisis sobre la mortalidad aviar de Benjamin K. Sovacool lo llevó a sugerir que había una serie de deficiencias en las metodologías de otros investigadores. Entre ellos, afirmó que se centran en la muerte de aves, pero no en la reducción de la natalidad de aves: por ejemplo, las actividades mineras de combustibles fósiles y la contaminación de las plantas de combustibles fósiles han provocado importantes depósitos tóxicos y lluvia ácida que han dañado o envenenado a muchos. zonas de anidación y alimentación, lo que lleva a una reducción de los nacimientos. La gran huella acumulada de las turbinas eólicas, que reduce el área disponible para la vida silvestre o la agricultura, también falta en todos los estudios, incluido el de Sovacool. Muchos de los estudios tampoco mencionaron las muertes de aves por unidad de electricidad producida, lo que excluyó comparaciones significativas entre diferentes fuentes de energía. Más importante aún, concluyó, los impactos más visibles de una tecnología, medidos por la exposición a los medios, no son necesariamente los más flagrantes.
Sovacool estimó que en los Estados Unidos las turbinas eólicas matan entre 20.000 y 573.000 aves por año, y ha declarado que considera que ambas cifras son mínimas en comparación con las muertes de aves por otras causas. Utiliza la cifra inferior de 20.000 en su estudio y tabla (consulte la tabla Causas de la mortalidad aviar ) para llegar a una tasa de mortalidad directa por unidad de energía generada de 0,269 por GWh para la energía eólica. Las plantas de energía de combustibles fósiles, que las turbinas eólicas generalmente requieren para compensar su intermitencia dependiente del clima , matan casi 20 veces más aves por gigavatio hora (GWh) de electricidad según Sovacool. Las muertes de aves debido a otras actividades humanas y gatos suman entre 797 millones y 5,29 mil millones por año en los EE. UU. Además, aunque muchos estudios se concentran en el análisis de las muertes de aves, pocos se han realizado sobre la reducción de los nacimientos de aves, que son las consecuencias adicionales. de las diversas fuentes de contaminación que mitiga parcialmente la energía eólica.
De las muertes de aves que Sovacool atribuyó a las plantas de energía de combustibles fósiles, el 96 por ciento se debió a los efectos del cambio climático. Si bien el estudio no evaluó la mortalidad de los murciélagos debido a diversas formas de energía, consideró razonable asumir una proporción similar de mortalidad. El estudio Sovacool ha provocado controversia debido al tratamiento de los datos. En una serie de respuestas, Sovacool reconoció una serie de errores importantes, en particular los que se relacionan con sus anteriores muertes de '0.33 a 0.416' sobreestimando el número de muertes de aves por GWh de energía nuclear, y advirtió que "el estudio ya le dice las cifras son estimaciones muy aproximadas que deben mejorarse ".
Un metaanálisis de 2013 realizado por Smallwood identificó una serie de factores que resultan en una grave subnotificación de muertes de aves y murciélagos por turbinas eólicas. Estos incluyen búsquedas ineficientes, radio de búsqueda inadecuado y extracción de cadáveres por depredadores. Para ajustar los resultados de diferentes estudios, aplicó factores de corrección de cientos de pruebas de colocación de canales. Su metanálisis concluyó que en 2012 en los Estados Unidos, las turbinas eólicas provocaron la muerte de 888.000 murciélagos y 573.000 aves, incluidas 83.000 aves rapaces.
También en 2013, un metanálisis de Scott Loss y otros en la revista Biological Conservation encontró que la cantidad media probable de aves muertas anualmente en los EE. UU. Por turbinas eólicas de torre monopolo era de 234.000. Los autores reconocieron el mayor número informado por Smallwood, pero señalaron que el metanálisis de Smallwood no distinguía entre tipos de torres de turbinas eólicas. Las torres monopolo utilizadas casi exclusivamente para nuevas instalaciones eólicas tienen tasas de mortalidad que "aumentan con el aumento de la altura de las turbinas monopolo", pero hasta el momento, queda por determinar si las torres monopolo cada vez más altas dan como resultado una menor mortalidad por GWh.
La mortalidad de aves en las instalaciones de energía eólica puede variar mucho según la ubicación, la construcción y la altura; algunas instalaciones informan cero muertes de aves y otras llegan a 9,33 aves por turbina por año. Un artículo de 2007 en la revista Nature declaró que cada turbina eólica en los EE. UU. Mata un promedio de 0.03 aves por año y recomienda que se deben realizar más investigaciones.
Los científicos del Instituto Noruego para la Investigación de la Naturaleza encontraron que la pintura de una de las palas de la turbina en negro redujo el número de aves muertas en alrededor del 70 por ciento. Ciertos tipos de aves (es decir, grandes aves rapaces como el águila de cola blanca) se beneficiaron aún más. Ha sido probado en el parque eólico Smøla en Noruega
Un estudio exhaustivo de la muerte de aves en turbinas eólicas realizado por el Servicio Canadiense de Vida Silvestre en 2013 analizó informes de 43 de los 135 parques eólicos que operaban en Canadá en diciembre de 2011. Después de ajustar las ineficiencias de búsqueda, el estudio encontró un promedio de 8.2 muertes de aves por torre. por año, de los cuales llegaron a un total de 23.000 por año para Canadá en ese momento. La pérdida de hábitat real promedió 1,23 hectáreas por turbina, lo que implicó la pérdida directa de, en promedio, 1,9 sitios de anidación por turbina. Se observó que la pérdida efectiva de hábitat, que no se cuantificó, fue muy variable entre las especies: algunas especies evitaron anidar dentro de los 100 a 200 m de las turbinas, mientras que otras especies se observaron alimentándose en el suelo directamente debajo de las palas. El estudio concluyó que, en general, el efecto combinado en las aves fue "relativamente pequeño" en comparación con otras causas de mortalidad de aves, pero señaló que en algunas situaciones podrían ser necesarias medidas de mitigación para proteger las especies en riesgo.
Si bien los estudios muestran que otras fuentes, como gatos, automóviles, edificios, líneas eléctricas y torres de transmisión matan muchas más aves que las turbinas eólicas, muchos estudios y grupos conservacionistas han señalado que las turbinas eólicas matan de manera desproporcionada grandes aves migratorias y aves de presa , y tienen más probabilidades de matar aves en peligro de extinción. Las instalaciones eólicas han atraído la mayor atención por los impactos en especies icónicas de aves rapaces, incluidas las águilas reales . El proyecto de energía eólica Pine Tree cerca de Tehachapi, California, tiene una de las tasas de mortalidad de rapaces más altas del país; en 2012, al menos ocho águilas reales habían sido asesinadas, según el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. (USFWS). Los biólogos han señalado que es más importante evitar la pérdida de aves grandes, ya que tienen tasas de reproducción más bajas y pueden verse afectadas más gravemente por las turbinas eólicas en ciertas áreas.
Un gran número de muertes de aves también se atribuyen a colisiones con edificios. Se estima que entre 1 y 9 millones de aves mueren cada año en edificios altos solo en Toronto , Ontario, Canadá, según la organización de conservación de la vida silvestre Fatal Light Awareness Program . Otros estudios han indicado que 57 millones mueren a causa de los automóviles, y entre 365 y 988 millones mueren por colisiones con edificios y placas de vidrio solo en los Estados Unidos. Los rayos de luz de eventos promocionales, así como los techos usados en las oficinas meteorológicas de los aeropuertos, pueden ser particularmente mortales para las aves, ya que las aves quedan atrapadas en sus rayos de luz y sufren agotamiento y colisiones con otras aves. En la peor muerte registrada por un rayo de luz en el ceilómetro durante una noche en 1954, aproximadamente 50,000 aves de 53 especies diferentes murieron en la Base de la Fuerza Aérea Warner Robins en los Estados Unidos.
En el Reino Unido, la Royal Society for the Protection of Birds (RSPB) concluyó que "la evidencia disponible sugiere que los parques eólicos colocados de manera apropiada no representan un peligro significativo para las aves". Señala que el cambio climático plantea una amenaza mucho más importante para la vida silvestre y, por lo tanto, apoya los parques eólicos y otras formas de energía renovable como una forma de mitigar los daños futuros. En 2009, la RSPB advirtió que "el número de varias aves reproductoras de gran preocupación para la conservación se reduce cerca de las turbinas eólicas" probablemente porque "las aves pueden usar las áreas cercanas a las turbinas con menos frecuencia de lo esperado, lo que podría reducir la capacidad de carga de vida silvestre de un área. .
Se ha expresado la preocupación de que las turbinas eólicas en Smøla , Noruega , estén teniendo un efecto perjudicial sobre la población de águilas de cola blanca , el ave de presa más grande de Europa . Han sido objeto de un extenso programa de reintroducción en Escocia , que podría verse comprometido por la expansión de las turbinas eólicas.
El Proyecto de Energía Eólica Peñascal en Texas está ubicado en medio de una importante ruta de migración de aves , y el parque eólico utiliza un radar aviar desarrollado originalmente para la NASA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para detectar aves a una distancia de hasta 4 millas (6,4 km). Si el sistema determina que las aves están en peligro de chocar contra las palas giratorias, las turbinas se apagan y se reinician cuando las aves han pasado. Un estudio danés de 2005 utilizó un radar de vigilancia para rastrear aves migratorias que viajan alrededor y a través de un parque eólico marino. Menos del 1% de las aves migratorias que pasaban por un parque eólico marino en Rønde , Dinamarca, se acercaron lo suficiente como para estar en riesgo de colisión, aunque el sitio se estudió solo en condiciones de viento bajo. El estudio sugiere que las aves migratorias pueden evitar las grandes turbinas, al menos en las condiciones de poco viento en las que se realizó la investigación. Además, no se cree que los migrantes nocturnos tengan un mayor riesgo de colisión que las especies diurnas activas.
En 2012, los investigadores informaron que, basándose en su estudio de seguimiento por radar de aves de cuatro años después de la construcción de un parque eólico marino cerca de Lincolnshire , los gansos de patas rosas que migraban al Reino Unido para invernar alteraron su trayectoria de vuelo para evitar las turbinas.
En el parque eólico Altamont Pass en California, un acuerdo entre la Sociedad Audubon , Californianos para la Energía Renovable y NextEra Energy Resources que operan unas 5,000 turbinas en el área requiere que esta última reemplace casi la mitad de las turbinas más pequeñas con más nuevas y más amigables para las aves. modelos para 2015 y proporcionar $ 2.5 millones para la restauración del hábitat de las aves rapaces. La propuesta Chokecherry y el Proyecto de Energía Eólica Sierra Madre en Wyoming está permitido por la Oficina de Administración de Tierras (BLM) a "tomar" hasta 16 águilas por año según lo predicho por el Fish and Wildlife Service, al tiempo que las líneas eléctricas menos perjudicial. Un estudio de BLM de 2012 estimó cerca de 5400 aves cada año, incluidas más de 150 aves rapaces. Algunos sitios están obligados a observar aves. En 2016, la administración Obama finalizó una regla que otorgó licencias por 30 años a las empresas de energía eólica que operan turbinas de alta velocidad, permitiéndoles matar o herir hasta 4.200 águilas reales y águilas calvas , cuatro veces el límite existente, antes de enfrentar sanciones. . Hay 143.000 águilas calvas y 40.000 águilas reales en los Estados Unidos.
En la Unión Europea , un fallo del Tribunal de Justicia de la Unión Europea en 2021 reforzó la protección de las aves en relación con los parques eólicos industriales, lo que se percibió como una barrera más para su expansión, especialmente en Alemania.
Murciélagos
Los murciélagos pueden resultar heridos por impacto directo con álabes de turbinas, torres o líneas de transmisión. Investigaciones recientes muestran que los murciélagos también pueden morir cuando pasan repentinamente a través de una región de baja presión de aire que rodea las puntas de las palas de la turbina.
El número de murciélagos muertos por las instalaciones existentes en tierra y cerca de la costa ha preocupado a los entusiastas de los murciélagos.
En abril de 2009, la Cooperativa de murciélagos y energía eólica publicó los resultados del estudio inicial que muestran una caída del 73% en las muertes de murciélagos cuando las operaciones de los parques eólicos se detienen en condiciones de poco viento, cuando los murciélagos están más activos. Los murciélagos evitan los transmisores de radar y colocar transmisores de microondas en torres de turbinas eólicas puede reducir el número de colisiones de murciélagos.
Se plantea la hipótesis de que una parte de las muertes de murciélagos se atribuyen al desplazamiento del viento causado por las palas de la turbina eólica a medida que se mueven por el aire, lo que hace que los insectos de la zona se desorienten, convirtiéndola en un área densa de presas, un atractivo coto de caza para los murciélagos. Para combatir este fenómeno, se han probado disuasores ultrasónicos en turbinas eólicas seleccionadas y se ha demostrado que reducen las muertes de murciélagos por colisión y barotrauma . Las pruebas de los elementos de disuasión ultrasónicos han demostrado una reducción significativa de la actividad de los murciélagos alrededor de las turbinas eólicas; según un estudio realizado en Zzyzyx, California , la actividad de los murciélagos se redujo entre un 89,6% y un 97,5% cuando se utilizaron disuasores acústicos ultrasónicos.
Un estudio de 2013 produjo una estimación de que las turbinas eólicas mataron a más de 600.000 murciélagos en los EE. UU. El año anterior, y la mayor mortalidad se produjo en los Montes Apalaches . Algunos estudios anteriores habían producido estimaciones de entre 33.000 y 888.000 muertes de murciélagos por año.
La mortalidad específicamente en aves migratorias y murciélagos parece aumentar en lugares donde los patrones de viento parecen facilitar tanto las rutas de migración como la producción de energía.
Tiempo y cambio climático
Los parques eólicos pueden afectar el clima en sus inmediaciones. La turbulencia de los rotores de las turbinas eólicas aumenta la mezcla vertical de calor y vapor de agua que afecta las condiciones meteorológicas a favor del viento, incluida la lluvia. En general, los parques eólicos provocan un ligero calentamiento durante la noche y un ligero enfriamiento durante el día. Este efecto se puede reducir utilizando rotores más eficientes o colocando parques eólicos en regiones con alta turbulencia natural. El calentamiento nocturno podría "beneficiar a la agricultura al disminuir el daño por heladas y extender la temporada de crecimiento. Muchos agricultores ya lo hacen con circuladores de aire".
Varios estudios han utilizado modelos climáticos para estudiar el efecto de parques eólicos extremadamente grandes. Un estudio informa simulaciones que muestran cambios detectables en el clima global para un uso muy alto de parques eólicos, del orden del 10% de la superficie terrestre del mundo. La energía eólica tiene un efecto insignificante en la temperatura media global de la superficie y generaría "enormes beneficios globales al reducir las emisiones de CO
2 y contaminantes del aire ". Otro estudio revisado por pares sugirió que el uso de turbinas eólicas para satisfacer el 10 por ciento de la demanda mundial de energía en 2100 podría tener un efecto de calentamiento, haciendo que las temperaturas aumenten 1 ° C (1.8 ° F) en las regiones terrestres donde se instalan los parques eólicos, incluido un aumento menor en las áreas más allá de esas regiones. Esto se debe al efecto de las turbinas eólicas en la circulación atmosférica tanto horizontal como vertical. Si bien las turbinas instaladas en el agua tendrían un efecto de enfriamiento, el impacto neto en Las temperaturas de la superficie serían un aumento de 0,15 ° C (0,27 ° F). El autor Ron Prinn advirtió contra la interpretación del estudio "como un argumento en contra de la energía eólica, instando a que se utilice para guiar investigaciones futuras". "No somos pesimistas sobre viento ", dijo." No hemos probado absolutamente este efecto, y preferiríamos que la gente realizara más investigaciones ".
Impactos en las personas
Estética
Las consideraciones estéticas de las centrales eólicas suelen tener un papel importante en su proceso de evaluación. Para algunos, los aspectos estéticos percibidos de las centrales eólicas pueden entrar en conflicto con la protección de sitios históricos. Es menos probable que las centrales eólicas se perciban negativamente en las regiones urbanizadas e industriales. Las cuestiones estéticas son subjetivas y algunas personas encuentran agradables los parques eólicos o los ven como símbolos de independencia energética y prosperidad local. Si bien los estudios en Escocia predicen que los parques eólicos dañarán el turismo, en otros países algunos parques eólicos se han convertido en atracciones turísticas, y varios tienen centros de visitantes a nivel del suelo o incluso plataformas de observación sobre torres de turbinas.
En la década de 1980, la energía eólica se discutía como parte de un camino de energía blanda . La comercialización de las energías renovables dio lugar a una imagen industrial cada vez mayor de la energía eólica, que está siendo criticada por varios interesados en el proceso de planificación, incluidas las asociaciones de protección de la naturaleza. Los parques eólicos más nuevos tienen turbinas más grandes, más espaciadas y tienen una apariencia menos desordenada que las instalaciones más antiguas. Los parques eólicos a menudo se construyen en terrenos que ya han sido afectados por el desmonte y coexisten fácilmente con otros usos de la tierra.
Las áreas costeras y las áreas de mayor altitud, como las cordilleras, se consideran las mejores para los parques eólicos, debido a las velocidades constantes del viento. Sin embargo, ambos lugares tienden a ser áreas de alto impacto visual y pueden ser un factor que contribuya a la resistencia de las comunidades locales a algunos proyectos. Tanto la proximidad a áreas densamente pobladas como las velocidades del viento necesarias hacen que las ubicaciones costeras sean ideales para parques eólicos.
Las centrales eólicas pueden influir en importantes relaciones visuales que son una parte clave de paisajes de importancia cultural, como en el desfiladero del Rin o el valle del Mosela . En varios países han surgido conflictos entre el estado patrimonial de determinadas zonas y los proyectos de energía eólica. En 2011, la UNESCO expresó su preocupación con respecto a un parque eólico propuesto a 17 kilómetros de la abadía de la isla francesa de Mont-Saint-Michel . En Alemania, el impacto de los parques eólicos en valiosos paisajes culturales tiene implicaciones en la zonificación y la planificación del uso del suelo . Por ejemplo, las partes sensibles del valle del Mosela y el fondo del castillo de Hambach , según los planes del gobierno estatal, se mantendrán libres de turbinas eólicas.
Las turbinas eólicas requieren luces de advertencia de aviones , que pueden generar contaminación lumínica . Las quejas sobre estas luces han hecho que la FAA de EE. UU. Considere permitir menos luces por turbina en ciertas áreas. Los residentes cerca de las turbinas pueden quejarse de un "parpadeo de sombra" causado por las palas giratorias de la turbina, cuando el sol pasa detrás de la turbina. Esto se puede evitar ubicando el parque eólico para evitar un parpadeo de sombra inaceptable, o apagando la turbina para el momento del día en que el sol está en el ángulo que causa el parpadeo. Si una turbina está mal ubicada y adyacente a muchas casas, la duración del parpadeo de las sombras en un vecindario puede durar horas.
Ruido
Un estudio de 2014 de Health Canada que involucró a 1238 hogares (que representan el 79 por ciento de los hogares en el área geográfica estudiada) y 4000 horas de pruebas en Ontario y en la Isla del Príncipe Eduardo incluye las siguientes declaraciones de apoyo de la molestia por ruido de baja frecuencia de las turbinas eólicas en su resumen:
"Las turbinas eólicas emiten ruido de baja frecuencia, que puede ingresar a la casa con poca o ninguna reducción de energía, lo que puede resultar en ... molestias".
Con respecto a la comparación de la molestia por ruido de turbinas eólicas de baja frecuencia con la molestia por ruido del transporte, el resumen del estudio de Health Canada dice: "Los estudios han demostrado constantemente ... que, en comparación con la literatura científica sobre las molestias por ruido de las fuentes de ruido del transporte, como el tráfico ferroviario o por carretera , la molestia de la comunidad con el ruido de las turbinas eólicas (de baja frecuencia) comienza con un nivel de sonido más bajo y aumenta más rápidamente con el aumento del ruido de las turbinas eólicas ".
El resumen también incluye los siguientes tres hallazgos de su propio estudio:
"Se encontraron relaciones de exposición-respuesta estadísticamente significativas entre el aumento de los niveles de ruido de las turbinas eólicas y la prevalencia de informes de alta molestia. Estas asociaciones se encontraron con molestias debido al ruido, vibraciones, luces parpadeantes, sombras e impactos visuales de las turbinas eólicas. En todos los casos, la molestia aumentó con la exposición cada vez mayor a los niveles de ruido de las turbinas eólicas ".
"Se observó que la molestia de la comunidad disminuyó a distancias de entre 1 y 2 kilómetros (0,6 a 1,2 millas) en Ontario". (Cayó a 550 metros (1/3 de milla) en la Isla del Príncipe Eduardo).
"La molestia fue significativamente menor entre los 110 participantes que recibieron beneficios personales, que podrían incluir alquiler, pagos u otros beneficios indirectos de tener turbinas eólicas en el área, por ejemplo, mejoras en la comunidad".
El resumen anterior de Health Canada establece que "no se observó una asociación estadísticamente significativa entre la presión arterial medida, la frecuencia cardíaca en reposo (concentraciones de cortisol en el cabello) y la exposición al ruido de las turbinas eólicas".
El síndrome de las turbinas eólicas , un trastorno psicosomático , se refiere a la creencia de que el ruido de las turbinas eólicas de baja frecuencia, ya sea directamente o por molestia, causa o contribuye a varios efectos medibles en la salud relacionados con la ansiedad, para los cuales hay poca evidencia general.
La seguridad
Algunos fuegos de góndolas de turbinas no se pueden apagar debido a su altura y, a veces, se dejan que se apaguen por sí mismos. En tales casos, generan humos tóxicos y pueden provocar incendios secundarios a continuación. Las turbinas eólicas más nuevas, sin embargo, están construidas con sistemas automáticos de extinción de incendios similares a los proporcionados para los motores de los aviones a reacción. Estos sistemas autónomos, que se pueden adaptar a turbinas eólicas más antiguas, detectan automáticamente un incendio, apagan la unidad de turbina y extinguen los incendios.
Durante el invierno, se puede formar hielo en las palas de la turbina y, posteriormente, desprenderse durante el funcionamiento. Este es un peligro potencial para la seguridad y ha provocado paradas localizadas de turbinas. Un estudio de 2007 señaló que no se habían presentado reclamaciones de seguros, ni en Europa ni en los EE. UU., Por lesiones causadas por la caída de hielo de torres eólicas, y que, si bien se han producido algunos accidentes fatales a trabajadores de la industria, solo se sabe que una muerte relacionada con torres eólicas se le ocurre a una persona ajena a la industria: un paracaidista.
Dado el tamaño cada vez mayor de las turbinas eólicas de producción, las fallas de las palas son cada vez más relevantes al evaluar los riesgos de seguridad pública de las turbinas eólicas. La falla más común es la pérdida de una cuchilla o parte de ella.
Costa afuera
Muchos parques eólicos marinos han contribuido a las necesidades de electricidad en Europa y Asia durante años y, a partir de 2014 , se están desarrollando los primeros parques eólicos marinos en aguas de EE . UU . Si bien la industria eólica marina ha crecido drásticamente en las últimas décadas, especialmente en Europa, todavía existe cierta incertidumbre asociada con la forma en que la construcción y operación de estos parques eólicos afectan a los animales marinos y al medio ambiente marino.
Las turbinas eólicas marinas tradicionales están conectadas al lecho marino en aguas menos profundas dentro del entorno marino cercano a la costa. A medida que las tecnologías eólicas marinas se vuelven más avanzadas, las estructuras flotantes han comenzado a usarse en aguas más profundas donde existen más recursos eólicos.
Las preocupaciones ambientales comunes asociadas con los desarrollos eólicos marinos incluyen:
- El riesgo de que las aves marinas sean golpeadas por las palas de las turbinas eólicas o sean desplazadas de hábitats críticos;
- Ruido subacuático asociado al proceso de instalación de turbinas monopile;
- La presencia física de parques eólicos marinos que alteran el comportamiento de mamíferos marinos , peces y aves marinas por motivos de atracción o evitación;
- Posible interrupción de los entornos marinos de campo cercano y de campo lejano debido a grandes proyectos eólicos marinos.
Alemania restringe el ruido subacuático durante el hincado de pilotes a menos de 160 dB .
Debido al estado de protección del paisaje de grandes áreas del Mar de Wadden , un importante sitio del Patrimonio Mundial con varios parques nacionales (por ejemplo, el Parque Nacional del Mar de Wadden de Baja Sajonia ), las instalaciones alemanas en alta mar están restringidas principalmente en áreas fuera de las aguas territoriales . Por lo tanto, la capacidad costa afuera en Alemania está muy por detrás de las cuotas cercanas a la costa británica o danesa, que enfrentan restricciones mucho menores.
En enero de 2009, un estudio medioambiental exhaustivo del gobierno sobre las aguas costeras del Reino Unido concluyó que hay margen para instalar entre 5.000 y 7.000 turbinas eólicas marinas sin un impacto adverso en el medio marino. El estudio, que forma parte de la Evaluación Ambiental Estratégica de Energía Marina del Departamento de Energía y Cambio Climático, se basa en más de un año de investigación. Incluyó análisis de la geología de los fondos marinos, así como estudios de aves marinas y mamíferos marinos. Sin embargo, no parece que se haya tenido mucho en cuenta el probable impacto del desplazamiento de las actividades pesqueras de los caladeros tradicionales.
Un estudio publicado en 2014 sugiere que algunas focas prefieren cazar cerca de turbinas, probablemente debido a que las piedras colocadas funcionan como arrecifes artificiales que atraen invertebrados y peces.
Ver también
- Movimiento ambiental
- Preocupaciones medioambientales con la generación de electricidad
- Efectos ambientales del carbón
- Efectos ambientales de la energía nuclear
- Problemas medioambientales con la energía
- Efectos del ruido en la salud
- Economía baja en carbono
- Debate sobre energías renovables
Referencias
Otras lecturas
- Robert Gasch, Jochen Twele (ed.), Plantas de energía eólica. Fundamentos, diseño, construcción y operación , Springer 2012 ISBN 978-3-642-22937-4 .
- Erich Hau, Aerogeneradores: fundamentos, tecnologías, aplicación, economía Springer, 2013 ISBN 978-3-642-27150-2 (vista previa en Google Books)
- Alois Schaffarczyk (ed.), Comprensión de la tecnología de energía eólica , Wiley & Sons 2014, ISBN 978-1-118-64751-6 .
- Hermann-Josef Wagner, Jyotirmay Mathur, Introducción a los sistemas de energía eólica. Fundamentos, tecnología y funcionamiento . Springer 2013, ISBN 978-3-642-32975-3 .
enlaces externos
- NWCC. El sitio web Colaborativo de Coordinación Nacional del Viento , facilitado por el Instituto Americano de Viento y Vida Silvestre , incluye sus resúmenes actualizados de las interacciones viento-vida silvestre de 2010.
- Dunning, Brian (7 de enero de 2020). "Skeptoid # 709: aerogeneradores y aves" . Skeptoid .