miniaturadaimagem| Gado pastando perto de uma turbina eólica."The animals don't care at all. We find cows and antelope napping in the shade of the turbines." – Mike Cadieux, site manager, Wyoming Wind Farm O impacto ambiental da geração de eletricidade a partir da energia eólica é menor quando comparado a combustíveis fósseis. As turbinas eólicas têm um dos menores potenciais de aquecimento global por unidade de eletricidade gerada, ajudando a limitar as mudanças climáticas. A energia eólica não consome combustível e não emite poluição do ar. A energia consumida para fabricar e transportar os materiais utilizados na construção de uma usina eólica equivale à nova energia produzida pela usina em alguns meses.
Os parques eólicos onshore (em terra firme) podem ter um impacto visual significativo e impacto na paisagem.Thomas Kirchhoff (2014): Energiewende und Landschaftsästhetik. Versachlichung ästhetischer Bewertungen von Energieanlagen durch Bezugnahme auf drei intersubjektive Landschaftsideale , in: Naturschutz und Landschaftsplanung 46 (1), 10–16. Devido a uma densidade de energia de superfície muito baixa e requisitos de espaçamento, os parques eólicos geralmente precisam ser espalhados por mais terras do que outras usinas de energia.What are the pros and cons of onshore wind energy?. Grantham Research Institute on Climate Change and the Environment. January 2018. Sua rede de turbinas, estradas de acesso, linhas de transmissão e subestações podem resultar em "espalhamento de energia";Nathan F. Jones, Liba Pejchar, Joseph M. Kiesecker. "The Energy Footprint: How Oil, Natural Gas, and Wind Energy Affect Land for Biodiversity and the Flow of Ecosystem Services". BioScience, Volume 65, Issue 3, March 2015. pp. 290–301 embora a terra entre as turbinas e as estradas ainda possa ser usada para agricultura.
Os conflitos surgem especialmente em paisagens cênicas e culturalmente importantes. Restrições de localização (como recuos) podem ser implementadas para limitar o impacto.Loren D. Knopper, Christopher A. Ollson, Lindsay C. McCallum, Melissa L. Whitfield Aslund, Robert G. Berger, Kathleen Souweine, and Mary McDaniel, Wind Turbines and Human Health, [Frontiers of Public Health]. June 19, 2014; 2: 63. A terra entre as turbinas e as estradas de acesso ainda pode ser usada para agricultura e pastagem. As turbinas também precisam ser construídas longe das áreas urbanas, o que pode levar à "industrialização do campo".Szarka, Joseph. Wind Power in Europe: Politics, Business and Society. Springer, 2007. p.176 Alguns parques eólicos são criticados por potencialmente danificar áreas cênicas protegidas, paisagens arqueológicas e patrimônios. Um relatório do <i>Mountaineering Council of Scotland</i> concluiu que os parques eólicos prejudicam o turismo em áreas conhecidas por paisagens naturais e vistas panorâmicas.
A perda e a fragmentação do habitat são os maiores impactos potenciais sobre a vida selvagem dos parques eólicos terrestres,Nathan F. Jones, Liba Pejchar, Joseph M. Kiesecker. "The Energy Footprint: How Oil, Natural Gas, and Wind Energy Affect Land for Biodiversity and the Flow of Ecosystem Services". BioScience, Volume 65, Issue 3, March 2015. pp. 290–301 mas são relativamente pequenos e podem ser mitigados se forem implementadas estratégias adequadas de monitoramento e mitigação. O impacto ecológico mundial é mínimo. Ainda assim, milhares de pássaros e morcegos, incluindo espécies raras, já foram mortos por pás de turbinas eólicas, assim como outras estruturas feitas pelo homem, embora as turbinas eólicas sejam responsáveis por muito menos mortes de pássaros do que as usinas movidas a combustíveis fósseis. Isso pode ser mitigado com o monitoramento adequado da vida selvagem.
Muitas pás de turbinas eólicas são feitas de fibra de vidro e algumas versões antigas tinham uma vida útil de apenas 10 a 20 anos. Anteriormente, não havia mercado para a reciclagem dessas lâminas antigas, e elas eram comumente descartadas em aterros sanitários. Como as lâminas são ocas, elas ocupam um grande volume em relação à sua massa. Desde 2019, alguns operadores de aterros começaram a exigir que as lâminas sejam trituradas antes de serem aterradas. As lâminas fabricadas na década de 2020 têm maior probabilidade de serem projetadas para serem totalmente recicláveis.
Turbinas eólicas também geram ruído. A uma distância de 300 metros, ele pode ser em torno de 45 dB, que é um pouco mais alto que uma geladeira. A 1.5 km de distância eles se tornam inaudíveis.How Loud Is A Wind Turbine? . GE Reports (2 August 2014). Retrieved on 20 July 2016. Existem relatos anedóticos de efeitos negativos para a saúde de pessoas que vivem muito perto de turbinas eólicas. Pesquisas revisadas por pares geralmente não apoiam essas afirmações.Professor Simon Chapman. "Summary of main conclusions reached in 25 reviews of the research literature on wind farms and health " Sydney University School of Public Health, April 2015Colby, W. David et al. (December 2009) "Wind Turbine Sound and Health Effects: An Expert Panel Review" , Canadian Wind Energy Association. A cravação de estacas para construir parques eólicos não flutuantes é barulhenta debaixo d'água, mas em operação, usinas eólicas offshore são muito mais silenciosas do que os navios.
Considerações operacionais básicas
Poluição e efeitos na rede
custos de poluição Em comparação com outras fontes de energia de baixo carbono, as turbinas eólicas têm um dos menores potenciais de aquecimento global por unidade de energia elétrica gerada por qualquer fonte de energia. De acordo com o IPCC, nas avaliações do potencial de aquecimento global do ciclo de vida das fontes de energia, as turbinas eólicas têm um valor médio entre 15 e 11 (gCO2 eq/kWh ) dependendo se considerarmos turbinas offshore ou onshore.
A energia eólica não consome águaMielke, Erik. Water Consumption of Energy Resource Extraction, Processing, and Conversion Harvard Kennedy School, October 2010. Accessed: 1 February 2011. para operação contínua e tem emissões quase insignificantes diretamente relacionadas à sua produção de eletricidade.
Descobertas quando conectado à rede direita|miniaturadaimagem|300x300px| O estudo da empresa de serviços públicos Vattenfall descobriu que hidrelétricas, usinas nucleares e turbinas eólicas têm muito menos emissões de gases do efeito estufa do que outras fontes representadas. Um estudo típico da avaliação do ciclo de vida de um parque eólico, quando não conectado à rede elétrica, geralmente resulta em descobertas semelhantes às seguintes análises de 2006 de 3 instalações no meio-oeste dos EUA, onde as emissões de dióxido de carbono (CO2) da energia eólica variaram de 14 a 33 toneladas por GWh (14–33 g CO2/ kWh ) de energia produzida, com a maior parte da intensidade de emissão de CO2 proveniente da produção de aço, concreto e compostos de plástico/fibra de vidro para o estrutura e fundação da turbina. Ao combinar dados semelhantes de vários estudos individuais em uma meta-análise, o potencial médio de aquecimento global para a energia eólica foi de 11 a 12 g CO2/kWh e é improvável que mude significativamente.
Uso de metais terras-raras A produção de ímãs permanentes usados em algumas turbinas eólicas faz uso de neodímio, um metal de terra-rara . As preocupações com a poluição associadas à extração desse elemento de terras raras, que é exportado principalmente pela China, motivaram ações do governo estadounidense nos últimos anos, e tentativas de pesquisa internacional para refinar o processo de extração.Ingebretsen, Mark. Developing greener, cheaper magnets Ames Laboratory. Accessed: 10 March 2011. Estão em andamento pesquisas sobre projetos de turbinas e geradores que reduzem a necessidade de neodímio ou eliminam completamente o uso de metais de terras-raras.
Além disso, o grande fabricante de turbinas eólicas Enercon GmbH optou muito cedo por não usar ímãs permanentes para suas turbinas de acionamento direto, para evitar a responsabilidade pelo impacto ambiental adverso da mineração de terras-raras.Enercon explanation on p.4 on avoidance of Neodymium use
Entradas de material O estudo da Agência Internacional de Energia projeta que a demanda por recursos minerais como lítio, grafite, cobalto, cobre, níquel e terras raras aumentará 4 vezes até 2040 e observa oferta insuficiente desses materiais para atender à demanda imposta para implantações em larga escala de tecnologias descentralizadas de energia solar e eólica, junto a atualizações da rede. Por exemplo, um parque eólico em terra requer 9x mais materiais do que uma usina de gás fóssil semelhante. De acordo com um estudo de 2018, um aumento significativo da energia eólica exigiria um aumento de 1000% no fornecimento desses metais até 2060, exigindo um aumento significativo nas operações de mineração.
Resíduos, reciclagem, reaproveitamento As pás das turbinas eólicas modernas são feitas de compósitos de plástico com reforço de fibra de vidro que proporcionam uma vida útil inferior a cerca de 20 anos, Em 2018, relatou-se que não havia tecnologia econômica e mercado para reciclar essas lâminas velhas, o procedimento de descarte mais comum sendo transportá-las para aterros sanitários. Outras opções para descartar as lâminas incluem incinerar o material ou moê-lo em pó, mas ambos os métodos não são apenas caros, mas também ineficientes e envolvem uso adicional de energia. A incineração de lâminas emite uma quantidade significativa de gases de efeito estufa, embora possa ser usada como fonte de calor e energia, o que compensa um pouco essas emissões. Por causa de seu design oco para menos peso, as pás podem ocupar um volume enorme em comparação com sua massa, tornando o transporte rodoviário difícil, caro e perigoso.
Como muitas lâminas ainda são descartadas, os operadores de aterros sanitáriois começaram a exigir que as lâminas sejam cortadas em pedaços e, às vezes, esmagadas antes de serem aterradas, o que consome mais energia. Juntamente com o trabalho de desenvolvimento contínuo para aumentar a eficiência de geração e a vida útil das turbinas mais novas, as soluções de reciclagem de pás continuam a ser buscadas e são econômicas, eficientes em termos de energia e escaláveis no mercado.
Pode haver até 45% de resíduos adicionais resultantes de processos que ocorrem durante o ciclo de vida das pás das turbinas, e estima-se que o total anual de resíduos de pás de todos os países pode chegar a 2,9 milhões de toneladas até 2050. Em comparação, espera-se que os resíduos globais de células solares fotovoltaicas atinjam cerca de 78 milhões de toneladas até 2050.
Reciclagem e reaproveitamento miniaturadaimagem| Passarela na Polônia feita de lâmina de turbina Até 80% da estrutura da turbina eólica pode ser reciclada, embora isso não inclua a fundação da estrutura, que normalmente é feita de concreto armado, ou as pás. Alternativamente, esses componentes da estrutura da turbina que não são facilmente reciclados em novas turbinas ainda podem ser reaproveitados e usados de outras maneiras.
O grande volume das pás das turbina, embora difícil de manusear, permite reaproveitamento como estruturas de playground, bicicletários e passarelas.. Outros métodos de reciclagem incluem a criação de pellets para placas impermeáveis e plásticos injetáveis, bem como a pirólise para a produção de tintas, colas, cimento e concreto. As lâminas de fibra de carbono agora podem ser recicladas, sendo a fibra primeiro separada do aglutinante de resina epóxi e depois cortada em pequenas partículas. Após a separação, a resina é utilizada como fonte de combustível para os próximos materiais a serem processados. Após a pirólise, o material resultante pode ser separado e as fibras de vidro extraídas para serem usadas em isolamento ou reforço de fibra.