В ближайшие десятилетия расширение морских ветропарков приведет к строительству многочисленных новых сооружений в морях. В Остендской декларации прибрежные государства Северного моря поставили перед собой цель достичь к 2050 году мощности ветроэнергетики в Северном море в 300 гигаватт. Это соответствует примерно 20 000 новым ветротурбинам . Планируемое расширение ветропарков также поднимает вопросы о воздействии на окружающую среду. Частицы могут отслаиваться от фундаментов, покрытых антикоррозионной краской, и попадать в море. Институт гидротехники им. Лайтвайсса (LWI) при Техническом университете Брауншвейга впервые провел исследование этих нежелательных химических выбросов.
В исследовании, проведенном в рамках европейского проекта Anemoi, ученые проанализировали, как цветные частицы могут попадать в воду, как они там распространяются и какие пути переноса можно выделить в морской среде. Целью является дальнейшее сокращение химических выбросов от ветряных электростанций.
Антикоррозионные покрытия для особо сложных условий эксплуатации содержат добавки, такие как цинк и стеклянные чешуйки, для повышения их эффективности и долговечности. Это означает, что цветные частицы имеют значительно более высокую плотность, чем морская вода. Это оказывает решающее влияние на перенос: частицы тонут в воде, а также переносятся горизонтально волнами и течениями по мере погружения. Как только частицы достигают отложений морского дна, они переносятся донными течениями и таким образом могут попасть в морские отложения. Однако процессы перемешивания на морском дне могут также привести к внедрению частиц в более глубокие слои осадка, что препятствует дальнейшему переносу. Таким образом, осадок становится окончательным поглотителем частиц. На протяжении всего процесса переноса морские организмы оказывают влияние, например, образуя биопленки на поверхности частиц, поглощая частицы в поисках пищи или осуществляя биотурбацию, т. е. захоронение частиц в осадке в результате биологической активности.
«Составление всех возможных маршрутов транспортировки чешуйчатых частиц из систем защиты от коррозии является основополагающим шагом для проведения будущих полевых исследований и оценок. На основе этих данных теперь можно оценить возможные будущие объемы выбросов с помощью сценариев, а затем проверить их с помощью полевых наблюдений», — говорит профессор Нильс Гозеберг, директор Института гидротехники им. Лейхтвайсса и соавтор исследования.
Поскольку пока нет исследований ожидаемого количества частиц, ученые из LWI впервые спрогнозировали, насколько высокими могут быть выбросы от покрытия в регионах с самой высокой плотностью расширения морских ветровых электростанций в ближайшие годы. «Результаты показывают, что ветряная электростанция с установленной мощностью 250 мегаватт может выбрасывать от 25 до 430 килограммов частиц в течение запланированного срока эксплуатации в 2.200 лет, при условии, что от одного до пяти процентов нанесенного покрытия со временем отслоится», — говорит Никлас Чернер, научный сотрудник кафедры гидромеханики, прибрежной инженерии и морского строительства LWI. В глобальном масштабе это означает, что все морские ветровые электростанции, построенные к 2024 году, могут выбросить в морскую среду в общей сложности от 166 до 832 тонн частиц за весь свой срок службы. При амбициозном расширении использования морской ветроэнергетики эти выбросы могут возрасти до 2035–610 тонн для всех ветровых электростанций, построенных к концу 3.052 года в рассматриваемых районах Северного моря и Юго-Восточной Азии.
На вопрос о том, оказывают ли выбросы частиц негативное воздействие на окружающую среду, пока невозможно ответить на основании проведенных на данный момент исследований. Тем не менее, исследование подтверждает, что существует острая необходимость в изучении воздействия дальнейшего расширения мощностей по производству энергии на морскую среду. «Оффшорная ветроэнергетика — важная ключевая технология для перехода к устойчивому и независимому энергоснабжению», — говорит Никлас Чернер. «Поэтому крайне важно сделать этот переход максимально экологически безопасным, а также выявить и оценить все потенциальные риски, чтобы иметь возможность принять контрмеры в случае необходимости, например, использовать более экологичное защитное покрытие».
О проекте Anemoi
Проект Anemoi будет финансироваться в размере около 2023 млн евро в период с 2027 по 3,2 год в рамках программы Interreg North Sea. Из этой суммы около 470.000 XNUMX евро пойдут в Институт гидротехники им. Ляйхтвайсса. В рамках проекта исследователи из одиннадцати европейских институтов тесно сотрудничают с лицами, принимающими политические решения, и представителями промышленности. Целью Anemoi является выявление соответствующих химических выбросов известных и неизвестных загрязняющих веществ от морских ветряных электростанций, оценка воздействия на экосистемы и аквакультурную деятельность, рассмотрение существующих нормативных актов и предложение устойчивых решений и вариантов сокращения химических выбросов от ветряных электростанций.
Оригинальная публикация
Никлас Чернер, Кристиан Виндт, Нильс Гозеберг: Механизмы переноса выбросов твердых частиц из искусственных морских сооружений – Обзор. В: Бюллетень загрязнения морской среды. Том 214, май 2025 г.
Читайте также
Одиннадцать миллионов евро на планирование морских ветряных турбин | Пугналом
Исследование влияния морского ветра на смертность китов | Пугналом
