По состоянию на май 2017 года, в США на основе энергии ветра вырабатывалось около 8 процентов всей получаемой электроэнергии. Это больше, чем при использовании любого другого возобновляемого источника. По всей стране электроэнергию вырабатывают почти 50 000 ветряных турбин.
Эти огромные ветряные мельницы (их высота достигает 24 метров) захватывают энергию ветра и превращают ее в поток электроэнергии, используемой людьми для работы посудомоечных машин, кондиционеров воздуха и освещения.
Величина в 8 процентов может не показаться слишком большой, пока вы не осознаете, что в Соединенных Штатах сила ветра только начинает использоваться. Строительство огромных новых ветряных электростанций, способных вырабатывать дополнительные тысячи мегаватт, находится на подъеме, и Министерство энергетики США установило новые задачи в своей программе, «2017 Wind Vision: A New Era for Wind Power in the United States» («Взгляд 2017 года на ветер: Новая эра энергии ветра в США»). Целью этой программы является обеспечение к 2020 году получения за счет энергии ветра 10 процентов всей потребляемой электроэнергии, и доведение этого показателя до 20% в 2030 году, и до 35% к 2050 году. В Европейском Союзе энергия ветра уже сегодня покрывает 14 процентов потребляемой электроэнергии.
Синдром ветряных турбин
До недавнего времени среди возможных недостатков использования энергии ветра рассматривались три основных проблемы: гибель птиц и летучих мышей, высокие затраты, и изменение естественного ландшафта. Но время от времени в новостях появляется и новое возражение против использования энергии ветра, в котором высказывается предположение о нанесении вреда здоровью людям, проживающим вблизи ветряных электростанций. Эта теория даже получила название «синдром ветряных турбин«.
Те, кого беспокоит синдром ветряных турбин, стремятся выяснить, может ли получение энергии на основе энергии ветра вызвать заболевания у людей, и как именно это происходит. Сталкивается ли каждый человек, проживающий вблизи ветряных электростанций с вредом для здоровья?
Быстро вращающиеся лопасти огромных ветряных турбин оказывают влияние на окружающую среду, и это влияние имеет не только эстетический характер. Вращение лопастей может создавать слабый, но различимый звук, а также изменять давления воздуха. Шум порождается движением лопастей через воздух, и оборудованием самой турбины.
Звук, частота которого ниже 20 Гц, или колебаний в секунду, называется «инфразвуком». Это «нормальный» нижний предел человеческого слуха. И инфразвук является основным вопросом у тех, кто обеспокоен синдромом ветряных турбин. Они также утверждают, что, согласно сообщениям некоторых людей, живущих вблизи ветряных электростанций, слышимый звук и вибрации, исходящие от ветряных турбин, также влияют на здоровье. К симптомам синдрома ветряных турбин могут относиться:
- Головные боли
- Нарушения сна
- Ночные страхи
- Звон в ушах (шум в ушах)
- Проблемы с настроением (раздражительность, тревожность)
- Проблемы с концентрацией и памятью
- Вопросы равновесия, головокружений и тошноты
Эти симптомы наблюдались и документально зафиксированы ограниченным количеством ученых, изучавших малые группы людей, но научное сообщество в целом, не пришло к заключению о существовании синдрома ветряных турбин. Также нет и единого мнения о том, порождают ли ветряные турбины инфразвук, и если да, то превышает ли его величина величину ультразвука при работе дизельных двигателей или волн, накатывающихся на берег. Но мы знаем, что при больших скоростях, ветряные турбины способы производить слышимый шум и вибрацию, передаваемые по воздуху.
Эти звуки и движение лопастей предоставляют ключи и возможные решения для синдрома ветряных турбин, рассматриваемого ниже.
Некоторые люди, проживающие вблизи ветряных турбин, утверждают, что они испытывают нарушение сна, головные боли и проблемы с концентрацией внимания. Эти симптомы, наряду с другими, можно объяснить воздействием, как инфразвука, так и постоянного шума и вибраций.
Но здесь есть своя хитрость: Многие из тех же самых симптомов могут быть вызваны другими источниками, например, хроническое недосыпание может быть неблагоприятным последствием проживания в шумном районе. Люди, живущие вблизи от автострад или на улицах с большим движением транспорта, также могут сталкиваться с проблемами сна, а недосыпание, в свою очередь, может привести к другим проблемам здоровья, таким как раздражительность, тревожность, потеря внимания и головокружения. Исследование 2018 года, проведенное группой ученых из Университета Торонто и из машиностроительной фирмы Рэмболл (Ramboll), финансировавшей эту работу, не обнаружили прямой связи между расстоянием проживания от ветряных турбин и нарушениями сна (измеряемыми по содержанию кортизола в волосах). В этом исследовании также не было обнаружено явного свидетельства воздействия ветряных турбин на здоровье людей.
Решение проблемы вреда от ветряных электростанций
Тем не менее, для решения проблемы звука при использовании энергии ветра применяются системы глушения звука. Современные ветряные турбины значительно менее шумные, чем были первые модели. Был снижен шум от приводов и генераторов, а корпуса современных ветряных турбин изолированы от звука. Для увеличения снижения звука также была изменена и форма лопастей.
Но исследование Торонто все же определило, что люди, проживающие вблизи турбин «чаще сообщают раздражении, вызываемым турбинами, чем живущие дальше от них». Поэтому большинство экспертов рекомендует обеспечивать большую буферную зону вокруг ветряных электростанций, чтобы защитить людей от их влияния. Ног пока не выработано единого мнения, насколько велико должно быть минимальное расстояние между ветряной электростанцией и жилыми строениями. В разных странах приняты различные нормативы. Некоторые ветряные электростанции располагаются на расстоянии 0.8 километра от жилых строений.
Подводя итого, можно утверждать, что получение энергии на основе энергии веста является более чистым и становится дешевле, чем любое другое производство энергии на внутреннем рынке.
Поэтому есть надежда на то, что новые правила относительно буферной зоны и бесшумных технологий могут уйти вместе с самим вопросом: Наносят ли ветряные турбины вред здоровью? Большинство ученых пока заявляют об отсутствии такого вреда.
