Rüzgar enerjisi nedir?
Brezilya'da rüzgar enerjisinin avantajlarını ve dezavantajlarını anlayın
Unsplash'ta Appolinary Kalaşnikof resmi
Rüzgar enerjisi, rüzgarın kinetik enerjisinden (hareket eden hava kütleleri) ve güneşin elektromanyetik ısıtmasından (güneş enerjisi) üretilen ve toplayıcı kanatları birlikte hareket ettiren enerjidir.
Rüzgarın kinetik enerjisi genellikle yel değirmenleri ve fırıldaklarla mekanik enerjiye veya rüzgar türbinleri (veya rüzgar türbinleri) tarafından elektrik enerjisine dönüştürülür.
Rüzgar enerjisinin, tahılların öğütülmesi ve suyun pompalanması gibi yel değirmenleri ve fırıldaklarla yapılan mekanik işlerde uygulanması, bu enerji kaynağının insanlık tarafından kullanılmasının kökenine kadar uzanır ve bu enerji kaynağı ancak enerji için bir alternatif olarak kabul edilir hale gelmiştir. 70'lerdeki petrol krizinden nesil.
Rüzgar Enerjisi Nasıl Çalışır?
Rüzgârın kinetik enerjisi, havanın ısıtılan katmanları, hava kütlelerinde değişen basınç gradyanları oluşturduğunda üretilir.
Rüzgar türbini, bu kinetik enerjiyi kanatların dönme hareketi ile mekanik enerjiye dönüştürür ve bir jeneratör vasıtasıyla elektrik enerjisi üretimi gerçekleşir.
Rüzgar türbini şunlardan oluşur:
- Anemometre: Rüzgarın şiddetini ve hızını ölçer. Ortalama olarak her on dakikada bir çalışır;
- Rüzgar gülü (yön sensörü): rüzgar yönünü algılar. Maksimum kullanım için rüzgar yönü daima kuleye dik olmalıdır;
- Bıçaklar: gücünü rotorun merkezine dönüştürerek rüzgarı yakalayın;
- Jeneratör: Şaftın mekanik enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren öğe;
- Kontrol mekanizmaları: belirli bir süre boyunca en sık meydana gelen rüzgar hızına nominal gücün uyarlanması;
- Çarpım kutusu (iletim): rotor milinden gelen mekanik enerjinin jeneratör miline iletilmesinden sorumlu;
- Rotor: Kanatların dönüşünü jeneratöre ileten bir mile bağlı takım;
- Nacele: Kulenin tepesine monte edilen ve şunları içeren bölme: vites kutusu, frenler, debriyaj, yataklar, elektronik kontrol ve hidrolik sistem;
- Kule: Çalışma için uygun yükseklikte rotoru ve naseli destekleyen eleman. Kule, sistem için maliyetli bir öğedir.
Rüzgar Enerjisinin Avantajları ve Dezavantajları
Rüzgar enerjisinin temel avantajı, küresel ısınmaya katkıda bulunan sera gazlarını yaymadığı ve elektrik üretirken atık üretmediği için yenilenebilir ve "temiz" bir enerji kaynağı olmasıdır.
- sera gazları nelerdir
Buna ek olarak, rüzgar enerjisi kaynağının tükenmez olduğu kabul edilir ve fosil yakıtlarda olduğu gibi hammadde elde etmenin hiçbir maliyeti yoktur.
Dağıtım maliyetleri nispeten düşüktür. Bakım ihtiyacı düşüktür ve normalde az yatırım alan alanlarda yeni istihdam fırsatları yaratılır.
Rüzgar enerjisine yönelik çok yaygın bir eleştiri, kesintili olmasıyla ilgilidir. Rüzgar enerjisi, rüzgarın ideal yoğunluk ve hızda meydana gelmesine bağlıdır ve bu parametreler yıllık ve mevsimsel değişimlere uğrar.
Bu nedenle, rüzgar enerjisinin teknik açıdan kullanılabilir olarak kabul edilebilmesi için, rüzgar enerjisi santrali (veya rüzgar çiftliği), hava kütlesi yoğunluğunun metrekare başına 500 watt'a eşit veya daha büyük olduğu bir yerde konuşlandırılmalıdır (W/ m²) 50 metre yükseklikte ve rüzgar hızı saniyede yedi ila sekiz metredir (m/s).
Bununla birlikte, bir rüzgar çiftliğinin inşası, yalnızca rüzgarların mevcudiyeti ile ilgili teknik faktörlerin karşılanmasına dayanamaz. Prosedür ayrıca, yalnızca stratejik açıdan değil, aynı zamanda sosyal ve çevresel açıdan da en iyi konumu tanımlamaya hizmet eden Çevresel Etki Çalışmaları (ÇED) ve Çevresel Etki Raporu'nun (RIMA) yürütülmesini gerektirir.
Rüzgar çiftlikleri (veya rüzgar çiftlikleri), elektrik üretebilen en az beş rüzgar türbininin (aerojeneratör) bulunduğu alanlardır. Aynı konumdaki bu rüzgar türbini konsantrasyonu, bir dizi olumsuz dışsallığa neden olur.
Olumsuz çevresel etkilerden biri kuş popülasyonları üzerindedir. Türbinlere çok yakın uçarken, birçok kuş kanatlara çarpar ve ciddi şekilde yaralanır ve hatta ölür. Rüzgar çiftliklerinin uygulanması, kuş popülasyonlarının göç akışlarının rotalarındaki değişiklikleri etkileyebilir.
Ayrıca, rüzgar çiftlikleri, türbinlerin çalışırken ürettiği yüksek gürültü nedeniyle yerel ekosistemi ve çevredeki insan popülasyonlarını da olumsuz etkileyebilir. Gürültü kirliliği, sağlık üzerindeki diğer etkilerinin yanı sıra artan stres, saldırganlık ve psikolojik bozukluklarla ilişkili olduğu için bir halk sağlığı sorunu olarak kabul edilir. Gürültü ayrıca yerel ekosistemi etkileyerek hayvan popülasyonlarının uzaklaşmasına neden olabilir.
Çevredeki topluluk görsel kirlilikten etkilenebilir. Rüzgar çiftliklerinin inşası, peyzajda önemli değişikliklere neden olur.
Türbinlerle ilgili bir diğer etki de meteorolojik radarlarda neden oldukları parazittir. Bu radarlar yağmur hacmini, dolu riskini ve diğer hava olaylarını tahmin etmek için kullanılır. Bu tür faaliyetleri gerçekleştirebilmek için çok hassas ekipmanlar olmaları gerekir. Bu hassasiyet onları dış müdahalelere karşı duyarlı hale getirir. Hava radarına yakın bir alanda çalışan tek bir rüzgar türbini, tahminlerinizi etkileyebilir. Radarların yağışlı dönemlerde kritik olayların önlenmesinde önemli araçlar olması ve Sivil Savunma tarafından acil durum önlemlerinin temel alınmasında kullanılması nedeniyle radarlar ile rüzgar türbinleri arasında sağlanması gereken minimum mesafeler belirlenmiştir.
Bilim, Teknoloji ve Yenilik Bakanlığı raporuna göre, C-bant radarına (frekans 4 GHz ile 8 GHz arası) ve 10 km S-bandına (frekans arası frekans) 5 km'den daha az bir mesafeye rüzgar türbini kurulmamalıdır. 2 GHz ve 4 GHz GHz). Rüzgar santrallerinin uygulanması ile ilgilenirken, dikkate alınması gereken mesafeler, her bir radar türü için sırasıyla 20 km ve 30 km'dir.
Rüzgar enerjisi, elektrik üretimi sırasında atık üretmese de, genellikle fiberglas ile yapılan türbin kanatlarının üretim sürecinden kaynaklanan atıklar olduğu unutulmamalıdır. Fiberglasın kendisi toksik değildir, ancak malzemeyi güçlendirmek için kullanılan katkı maddeleri epoksi reçinesi gibi olabilir. Epoksi reçine, bisfenoller gibi zararlı maddelerden yapılır.
- Bisfenol türlerini ve risklerini bilin
Bir küreğin ortalama ömrü 20 yıla eşittir ve yapıldığı malzemenin yüksek karmaşıklığı nedeniyle geri dönüşüm küreklerini ekonomik olarak uygulanabilir kılan bir teknoloji hala yoktur.
Rüzgar enerjisinin uygulanabilirliği
Ulusal Elektrik Enerjisi Ajansı (Aneel) tarafından hazırlanan rapora göre, dünya kara yüzeyinin sadece %13'ü bu faktör için uygundur ve bu faktör zaten çoğu bölgede uygulanabilirliğini sınırlamaktadır.
Brezilya'da rüzgar enerjisi
Brezilya örneğinde, ulusal toprakların 71 bin km²'den fazlası, 50 m yükseklikte 7 m/s'nin üzerinde bir rüzgar hızına sahiptir. Bu potansiyel, ülkeye yılda 272 terawatt-saat (TWh/yıl) eşdeğerini sağlayacaktır; bu, yaklaşık 424 TW/yıl olan ulusal elektrik tüketiminin yaklaşık %64'ünü temsil etmektedir. Bu potansiyel ağırlıklı olarak ülkenin kuzeydoğu bölgesinde yoğunlaşmakta, bunu Brezilya Rüzgar Potansiyeli Atlası'nda da görülebileceği gibi güney bölgesi izlemektedir.
Rüzgar enerjisi, ülkenin elektrik matrisini çeşitlendirmek ve böylece bu sektörde güvenliği artırmak için bir alternatiftir. Artan elektrik talebi göz önüne alındığında, ülkenin daha agresif sosyal ve çevresel etkilere neden olan yenilenemeyen kaynakları tercih etmek yerine temiz teknolojiler yolunda kalması ilginçtir.
Gürültü ve görüntü kirliliğinin etkilerine bir alternatif, rüzgar santrallerinin kurulmasıdır. açık denizyani denizde. Ayrıca, kuşlara daha az zarar veren türbinlerin geliştirilmesi gibi diğer etkileri en aza indirmek için teknolojik ilerlemeler yapılabilir.