https://frosthead.com

Mogu li vjetroelektrane na moru zapravo isprazniti kišu od uragana?


Povezani sadržaj

  • Možemo li uhvatiti energiju od uragana?
Ovaj članak je iz časopisa Hakai, internetske publikacije o znanosti i društvu u obalnim ekosustavima. Pročitajte više ovakvih priča na hakaimagazine.com.

Priroda je snaga prošlog mjeseca ponovno oborena, jer su dvije tropske oluje marširale jugoistočnom Azijom i jugoistočnim Sjedinjenim Državama. Super tajfun Mangkhut, za koji se smatralo da je jedan od najmoćnijih ciklona koji je desetljećima pogodio Filipine, ukorijenio je kuće i pretvorio ceste u nasilne rijeke. Ubila je najmanje 81 osobu prije nego što je prešla svoj put preko Južnog kineskog mora i ušla u kinesko kopno gdje je broj smrtnih slučajeva dodatno porastao. Na istočnoj obali SAD-a, uragan Florence izazvao je široke poplave, usmrtio je najmanje 37 ljudi, a milijune je ostavio bez struje. I kao u uraganu Harvey u 2017., Florence se zaustavila nad kontinentom, ispustivši sve više kiše dugo nakon što je napravio kopno.

Uoči tako sirovom prikazivanju bijesa prirode, može se činiti da se malo može učiniti za ublažavanje udara uragana. No, prema novim istraživanjima, pomoć u suzbijanju snage uragana mogla bi jednog dana doći iz neočekivanog izvora: vjetroelektrane na moru.

Ideja namjernog mijenjanja vremena s vjetroturbinama postoji već desetljećima, ali malo je toga urađeno da se izračuna može li stvarno raditi. Godine 2014. grupa istraživača uključujući Cristinu Archer, inženjera građevinarstva i okoliša sa Sveučilišta u Delaveru, pokazala je kako korištenje vojske vjetroagregata za izvlačenje kinetičke energije iz zraka može potencijalno umiriti uragane. Tim je izračunao da bi ogroman niz od 78.000 turbina mogao smanjiti obalne olujne udare - poput onog uragana Katrina koji je 2005. gurnuo New Orleans - za čak 79 posto.

U novom nastavku rada, Archer i njezini kolege pokazali su potencijal da vjetroelektrane napuste i kišu iz uragana.

Archerovi izračuni rađeni su korištenjem modela prognoziranja vremena, u koji je ona uključila atmosferske podatke uragana Harvey, koji je u kolovozu 2017. utopio jugoistočne Sjedinjene Države sa 100 bilijuna litara vode. Također je uključila i izračune koji odražavaju kako vjetrenjače utječu na lokalnu atmosferu povećavajući turbulenciju i povucite. Rezultati otkrivaju kako bi niz vjetroagregata utjecao na brzinu vjetra i smjer nadolazećeg uragana, potencijalno smanjujući padalinu nizvodno.

Archerov tim testirao je interakciju za vjetroelektrane različitih veličina s različitim gustoćama turbina. Prema njihovom proračunu, vod od oko 59 000 turbina udaljenih 900 metara između sebe smanjio bi kišu koju je Houston doživio od Harveyja više od 20 posto.

"Nećete ukloniti uragan štetu već će je smanjiti", objašnjava Archer. "Jedno je imati lokve na ulici, a drugo kada imate vodu na prvom katu domova ljudi."

Iznenađujući rezultat proizlazi iz činjenice da se uraganski vjetrovi uglavnom usporavaju kada oluja dosegne kopno. Kopnena je površina manje ujednačena od mora, a ovo povećanje hrapavosti uzrokuje usporavanje vjetra, približavanje i prisiljavanje nagore. Kako se vlažni zrak diže, on se hladi, oslobađajući vlagu kao kiša. Vjetrenjače imaju sličan utjecaj na vjetar, povećavajući količinu kiše u i oko turbinskog polja. "Vi nekako istiskujete vlagu iz uragana", kaže Archer.

Mike Biggerstaff, meteorolog sa Sveučilišta u Oklahomi, kaže kako se čini da ideja djeluje na papiru, ali on bi želio vidjeti puno detaljnije simulacije od Archerova i njezinih kolega koje su koristili u svojim testovima. On također vjeruje da bi turbine morale biti vrlo čvrsto razmaknute da bi to imalo utjecaja na vjetar.

"Rezultati ne bi trebali natjerati političke lidere da misle da se uraganski utjecaji mogu tako lako ublažiti", kaže on. "Ali to bi trebalo motivirati sofisticiranije studije."

Ronald Smith, meteorolog sa sveučilišta Yale u Connecticutu, pita se mogu li turbine čak preživjeti vjetrove koji urastaju. "Imaju dobar sustav kočenja, ali vjerojatno nisu za uragane kategorije 5", kaže on.

Archer priznaje da je ideja o stvaranju vjetroelektrane na 60.000 turbina naduva - najveća svjetska vjetroelektrana, na rubu pustinje Gobi u Kini, ima otprilike 7000 turbina. Najveća offshore vjetroelektrana, u Irskom moru, ima samo 87 turbina raspoređenih na 145 kvadratnih kilometara. Umjesto toga, Archer se nada da će ovo istraživanje nadahnuti daljnja istraživanja. "To je samo početak potencijalno zanimljivog novog istraživačkog područja", kaže ona.

Ipak, s obzirom da veliki niz vjetroagregata može usporiti vjetrove i ublažiti kišu nizvodno od uragana, mogu li postojeće vjetroelektrane već mijenjati lokalne vremenske obrasce?

Prema Lee Miller, inženjeru zaštite okoliša na Sveučilištu Harvard u Massachusettsu, oni to jesu. „Promatrane studije oko vjetroelektrana sada su kvantificirale razlike ne samo u brzini vjetra, već i u površinskoj temperaturi, turbulenciji, isparavanju i koncentraciji ugljičnog dioksida“, kaže Miller.

U izvjesnom smislu, te bi se meteorološke izmjene mogle smatrati blagim oblikom geoinženjeringa. Trenutno su učinci mali, ali kako vjetroelektrane postaju sve veće, utjecaj na lokalne vremenske obrasce mogao bi se znatno povećati.

Miller podržava Archerove napore. "S obzirom na očekivanje da je rješenje smanjenja budućih klimatskih promjena raširena primjena energenata s niskim udjelom ugljika poput energije vjetra i sunca, dublje razumijevanje klimatskih utjecaja izgleda i kritično i pravodobno."

Ovogodišnja sezona uragana je već poražavajuća, ali daleko je od kraja. Štoviše, očekuje se da će se ekstremno vrijeme pojačati u narednim desetljećima. „U sjeni budućih klimatskih promjena“, kaže Miller, „treba aktivno poticati ovu proaktivnu vrstu istraživanja.“

Povezane priče iz časopisa Hakai:

  • Hamburg ulog za pola milijarde dolara
  • Suočavanje sa uraganom
Mogu li vjetroelektrane na moru zapravo isprazniti kišu od uragana?