Atviroje jūroje statomos vėjo jėgainės gali susilpninti uraganus

Stanfordo universiteto profesoriaus sukurti kompiuteriniai modeliai parodė, jog atviroje jūroje pastatytos vėjo jėgainės (angl. offshore wind farms) su tūkstančiais vėjo turbinų galėjo gerokai susilpninti tris per pastarąjį dešimtmetį JAV rytinę pakrantę nusiaubusius uraganus. Tikėtina, jog turbinos galėjo sumažinti vėjo greitį ir dėl jo kylančias bangas, tokiu būdu išvengiant milijardinių nuostolių, rašo stanford.edu.

Kas laimėtų – uraganas ar vėjo turbinos?

Pastaruosius 24-erius metus Stanfordo civilinės ir aplinkos inžinerijos profesorius Markas Z. Jacobsonas praleido kurdamas sudėtingą kompiuterinį modelį, kuris padėtų tirti oro taršą, energiją, orus ir klimatą. Neseniai modelis buvo pritaikytas simuliuojant uraganų vystymąsi bei bandant nustatyti, kiek energijos vėjo turbinos gali išgauti iš pasaulinių vėjų masių judėjimo.

Turint omeny šiuos tyrimus ir uraganų Sandy ir Katrina padarinius, mokslininkui savaime kilo klausimas: kas nutiktų, jeigu uragano kelyje atviroje jūroje pasitaikytų didelis vėjo turbinų masyvas? Ar dėl sukamų turbinų menčių vėjai netektų energijos ir sulėtėtų? O gal uraganas tiesiog sunaikintų turbinas?

Bandydamas rasti atsakymus į šiuos klausimus, M. Jacobsonas toliau tobulino savo modelį ir simuliavo scenarijus, kuriuose besiformuojantis uraganas susiduria su didžiulėmis vėjo jėgainėmis, besitęsiančiomis daugelį mylių tolyn į jūrą ir palei pakrantę. Jis nustatė, kad turbinos galėtų sulėtinti uraganą tiek, jog jo vėjo greitis sumažėtų 148 km per valandą, o potvynio bangos sumažėtų 79 proc.

Reikėtų dešimčių tūkstančių turbinų

M. Jacobsono kartu su kolegomis Cristina Archer ir Willettu Kemptonu iš Delavero universiteto atliktas tyrimas buvo išspausdintas moksliniame žurnale „Nature Climate Change“.

Tyrėjai simuliavo tris tikrus uraganus: Sandy ir Isaac, kurie 2012 m. nusiaubė atitinkamai Niujorką ir Naująjį Orleaną, bei 2005-ųjų Katriną, iki šiol daugiausiai nuostolių JAV istorijoje atnešusį uraganą.

„Mes nustatėme, jog esant vėjo turbinoms, šios pristabdo uragano išorinės rotacijos vėjus, - sakė M. Jacobsonas. – Tai savo atžvilgiu sumažina bangų aukštį, kas sulėtina oro masių judėjimą uragano akies link. Dėl to jo centre padidėja slėgis, o tai priverčia sulėtėti viso uragano vėjus ir šis greičiau nusilpsta.“

M. Jacobsono modelis atskleidė, jog Katrinos atveju 78 tūkst. vėjo turbinų įtaisytų jūroje netoli Naujojo Orleano krantų būtų gerokai susilpninę uraganą dar prieš jam pasiekiant miestą.
Kaip matyti kompiuteriniame modelyje, kai uraganas Katrina pasiekė krantą, jo vėjo greitis buvo sumažėję 36-44 metrais per sekundę, o potvynio dydis – 79 proc. 

Įvairiapusė turbinų nauda 

Mokslininkas pripažįsta, jog tiek JAV, tiek kitose pasaulio šalyse, politikai dažnai priešinasi keleto šimtų vėjo turbinų įrengimui atviroje jūroje, jau nekalbant apie dešimtis tūkstančių. GRYNAS.lt yra rašęs, kad planai įrengti vėjo jėgaines atviroje jūroje keliami ir Lietuvoje. Tačiau jo nuomone, egzistuoja bent dvi finansinės priežastys, kurios galėtų paskatinti reikiamus pokyčius.
Pirma, gerokai sumažėtų finansiniai nuostoliai, kurie dėl uraganinių vėjų ir potvynių padaromos žalos gali siekti milijardus dolerių. Pavyzdžiui, uragano Sandy trijose valstijose padarytos žalos vertė siekė apie 82 mlrd. dolerių (apie 205 mlrd. litų). 

Antra, per ilgesnį laikotarpį vėjo turbinos ne tik atsipirktų, bet dar ir atneštų papildomos naudos. Pasak M. Jacobsono, be to kad gamina elektros energiją, turbinos prisideda mažinant oro taršą, kovojant su klimato kaita ir užtikrinant šalių energetinį saugumą.

„Taip pat turbinos sumažins dėl praūžiančių uraganų patiriamus nuostolius, - kalbėjo mokslininkas. – Visi šie veiksniai, po vieną ir kartu, sumažina visuomenės mokamą kainą už atviroje jūroje statomas vėjo turbinas. Šių veiksnių turėtų užtekti skatinant tolesnį vėjo jėgainių vystymą.“

Neleistų pasiekti maksimalių greičių

Alternatyvus pakrantės miestų apsaugos būdas – didžiuliai pylimai. M. Jacobsono teigimu, nors šios struktūros galėtų sulaikyti potvynius, jos reikšmingai nepaveiktų vėjo stiprumo. O tokių pylimų statybos kaina yra įspūdinga. Apytiksliais skaičiavimais ji gali siekti nuo 10 iki 40 mlrd. dolerių (25 – 100 mlrd. litų).

Šiandien egzistuojančios turbinos gali atlaikyti vėjus siekiančius iki 180 km per valandą (50 m/s) greitį. Tai atitinka 2-3 kategorijos uraganą. Praėjusių metų gale Lietuvoje praūžęs uraganas Ksaveras buvo pasiekęs apie 30 m/s greitį, tuo tarpu Katrinos maksimalus greitis buvo beveik 78 m/s. 

Tačiau pasak M. Jacobsono, tikėtina, jog vėjo turbinų masyvai pristabdytų uraganus dar prieš jiems pasiekiant jėgaines ir išvis neleistų jiems pasiekti tokių greičių.