El impacto ambiental de la generación de electricidad a partir de energía eólica es menor en comparación con el de la energía de combustibles fósiles . [2] Las turbinas eólicas tienen uno de los potenciales de calentamiento global más bajos por unidad de electricidad generada: se emiten muchos menos gases de efecto invernadero que por la unidad promedio de electricidad, por lo que la energía eólica ayuda a limitar el cambio climático . [3] La energía eólica no consume combustible y no emite contaminación del aire , a diferencia de las fuentes de energía de combustibles fósiles. La energía consumida para fabricar y transportar los materiales utilizados para construir una planta de energía eólica es igual a la nueva energía producida por la planta en unos pocos meses. [4]
Los parques eólicos terrestres pueden tener un impacto visual y paisajístico significativo. [5] Debido a una densidad de potencia superficial muy baja y a los requisitos de espaciamiento, los parques eólicos normalmente deben extenderse sobre más terreno que otras centrales eléctricas. [6] [7] Su red de turbinas, caminos de acceso, líneas de transmisión y subestaciones puede dar lugar a una "expansión energética"; [8] aunque el terreno entre las turbinas y los caminos todavía se puede utilizar para la agricultura. [9] [10]
Los conflictos surgen especialmente en paisajes paisajísticos y culturalmente importantes. Se pueden implementar restricciones de ubicación (como retranqueos ) para limitar el impacto. [11] El terreno entre las turbinas y los caminos de acceso aún se puede utilizar para la agricultura y el pastoreo. [9] [12] Pueden conducir a la "industrialización del campo". [13] Algunos parques eólicos son rechazados por potencialmente dañar áreas paisajísticas protegidas, paisajes arqueológicos y sitios patrimoniales. [14] [15] [16] Un informe del Consejo de Montañismo de Escocia concluyó que los parques eólicos perjudicaban el turismo en áreas conocidas por sus paisajes naturales y vistas panorámicas. [17]
La pérdida y fragmentación del hábitat son los mayores impactos potenciales sobre la vida silvestre de los parques eólicos terrestres, [8] pero son pequeños [18] y pueden mitigarse si se implementan estrategias adecuadas de monitoreo y mitigación. [19] El impacto ecológico mundial es mínimo. [2] Miles de aves y murciélagos, incluidas especies raras, han muerto por las palas de las turbinas eólicas, [20] al igual que alrededor de otras estructuras hechas por el hombre, aunque las turbinas eólicas son responsables de muchas menos muertes de aves que la infraestructura de combustibles fósiles. [21] [22] Esto se puede mitigar con un monitoreo adecuado de la vida silvestre. [23]
Muchas palas de turbinas eólicas están hechas de fibra de vidrio y algunas solo tenían una vida útil de 10 a 20 años. [24] Anteriormente, no había mercado para reciclar estas palas viejas, [25] y comúnmente se desechaban en vertederos. [26] Debido a que las palas son huecas, ocupan un gran volumen en comparación con su masa. Desde 2019, algunos operadores de vertederos han comenzado a exigir que las palas se trituren antes de ser enviadas al vertedero. [24] Es más probable que las palas fabricadas en la década de 2020 estén diseñadas para ser completamente reciclables. [26]
Las turbinas eólicas también generan ruido. A una distancia de 300 metros (980 pies) esto puede ser alrededor de 45 dB, que es ligeramente más fuerte que un refrigerador. A 1,5 km (1 mi) de distancia se vuelven inaudibles. [27] [28] Hay informes anecdóticos de efectos negativos para la salud en personas que viven muy cerca de turbinas eólicas. [29] La investigación revisada por pares en general no ha respaldado estas afirmaciones. [30] [31] [32] La hinca de pilotes para construir parques eólicos no flotantes es ruidosa bajo el agua , [33] pero en funcionamiento la energía eólica marina es mucho más silenciosa que los barcos. [34]
En comparación con otras fuentes de energía con bajas emisiones de carbono , las turbinas eólicas tienen uno de los potenciales de calentamiento global más bajos por unidad de energía eléctrica generada por cualquier fuente de energía. [35] Según el IPCC , en las evaluaciones del potencial de calentamiento global del ciclo de vida de las fuentes de energía , las turbinas eólicas tienen un valor medio de entre 15 y 11 ( g CO 2 eq / kWh ) dependiendo de si se están evaluando turbinas marinas o terrestres. [36] [37]
La energía eólica no consume agua [38] para su funcionamiento continuo y tiene emisiones casi insignificantes relacionadas directamente con su producción de electricidad. Las turbinas eólicas, cuando están aisladas de la red eléctrica , producen cantidades insignificantes de dióxido de carbono , monóxido de carbono , dióxido de azufre , dióxido de nitrógeno , mercurio y desechos radiactivos cuando están en funcionamiento, a diferencia de las fuentes de combustibles fósiles y la producción de combustible de las centrales nucleares , respectivamente.
Los costos de externalidad de la energía eólica son insignificantes comparados con el costo de generación de electricidad. [39]
Un estudio típico de la evaluación del ciclo de vida de un parque eólico , cuando no está conectado a la red eléctrica, generalmente arroja resultados similares a los del siguiente análisis de 2006 de 3 instalaciones en el Medio Oeste de EE. UU., donde las emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) de la energía eólica oscilaron entre 14 y 33 toneladas (15 a 36 toneladas cortas) por GWh (14-33 g CO 2 / kWh ) de energía producida, y la mayor parte de la intensidad de las emisiones de CO 2 provino de la producción de acero, hormigón y compuestos de plástico/fibra de vidrio para la estructura y la base de la turbina. [40] [41] Al combinar datos similares de numerosos estudios individuales en un metanálisis , se encontró que el potencial de calentamiento global medio de la energía eólica era de 11-12 g CO 2 /kWh y es poco probable que cambie significativamente. [36] [42] [43]
Esta mayor dependencia de las centrales eléctricas de respaldo o de seguimiento de la carga para garantizar una salida constante de la red eléctrica tiene el efecto de una regulación más frecuente e ineficiente (en g de CO2 /kWh) de estas otras fuentes de energía en la red para facilitar la salida variable de la fuente de energía intermitente. Cuando se incluye el efecto total de las fuentes intermitentes sobre otras fuentes de energía en el sistema de la red, es decir, incluyendo estas emisiones ineficientes de arranque de las fuentes de energía de respaldo para abastecer la energía eólica, en el ciclo de vida total del sistema de energía eólica, esto da como resultado una intensidad de emisión de energía eólica en el mundo real más alta. Más alta que el valor directo en g/kWh que se determina al observar la fuente de energía de forma aislada y, por lo tanto, ignora todos los efectos perjudiciales/ineficientes posteriores que tiene sobre la red. Esta mayor dependencia de las centrales eléctricas de respaldo o de seguimiento de la carga para garantizar una salida constante de la red eléctrica obliga a las centrales eléctricas de combustibles fósiles a operar en estados menos eficientes. [42] [ se necesita una mejor fuente ]
En comparación con otras fuentes de energía bajas en carbono , las turbinas eólicas, cuando se evalúan de forma aislada, tienen un valor de emisión de ciclo de vida medio de entre 11 y 12 ( g CO 2 eq / kWh ). [36] [44] Si bien un aumento en las emisiones debido a los problemas prácticos del equilibrio de carga es un problema, Pehnt et al. aún concluyen que estas penalizaciones adicionales de 20 y 80 g CO 2 -eq / kWh aún resultan en que el viento sea aproximadamente diez veces menos contaminante que el gas fósil y el carbón que emiten ~400 y 900 g CO 2 -eq / kWh respectivamente. [45] Como estas pérdidas ocurren debido al ciclo de las plantas de energía fósil, en algún momento pueden volverse más pequeñas cuando más del 20-30% de la energía eólica se agrega a la red eléctrica, a medida que se reemplazan las plantas de energía fósil, sin embargo, esto aún no ha sucedido en la práctica. [46] [ se necesita una mejor fuente ]
La producción de imanes permanentes utilizados en algunas turbinas eólicas hace uso del neodimio . [47] Las preocupaciones por la contaminación asociadas con la extracción de este elemento de tierras raras, que se exporta principalmente por China, han impulsado la acción del gobierno en los últimos años, [48] [49] [ fuente obsoleta ] y la investigación internacional intenta refinar el proceso de extracción. [50] Se están realizando investigaciones sobre diseños de turbinas y generadores que reducen la necesidad de neodimio o eliminan por completo el uso de metales de tierras raras. [51] Además, el gran fabricante de turbinas eólicas Enercon GmbH decidió muy pronto no utilizar imanes permanentes para sus turbinas de accionamiento directo, para evitar la responsabilidad por el impacto ambiental adverso de la minería de tierras raras. [52]
El Centro Kleinman de Política Energética de la Universidad de Pensilvania (mayo de 2021) informa que el neodimio, un elemento de tierras raras crítico, se utiliza en la fabricación de imanes permanentes para turbinas eólicas, lo que ayuda a mejorar su eficiencia y reducir las necesidades de mantenimiento. Dado que China posee más del 95% de la producción mundial de elementos de tierras raras (REE), existen importantes preocupaciones ambientales y geopolíticas. La extracción de REE, cuya demanda se duplicará en 2035 debido a las necesidades de energía renovable, presenta riesgos ambientales, incluidos los residuos radiactivos . Se están considerando prácticas mineras sostenibles, diversificación de la oferta e innovaciones en reciclaje para gestionar la mayor demanda y los riesgos ambientales asociados con la producción de REE. [53]
Un estudio de la Agencia Internacional de Energía proyecta que la demanda de recursos extraídos como litio , grafito , cobalto , cobre , níquel y tierras raras aumentará cuatro veces para 2040 y señala un suministro insuficiente de estos materiales para satisfacer la demanda impuesta por los despliegues esperados a gran escala de tecnologías descentralizadas de energía solar y eólica, y las actualizaciones requeridas de la red. [54] [55] Según un estudio de 2018, un aumento significativo de la energía eólica requeriría un aumento del 1000% en el suministro de estos metales para 2060, lo que requeriría un aumento significativo en las operaciones mineras. [56]
Las palas de las turbinas eólicas modernas están hechas de diseños compuestos de plástico y fibra de vidrio que proporcionan una vida útil de menos de unos 20 años. [24] A febrero de 2018 , no había tecnología económica ni mercado para reciclar estas palas viejas, y el procedimiento de eliminación más común es transportarlas en camiones a vertederos . [57] Otras opciones para desechar las palas incluyen incinerar el material o molerlo hasta convertirlo en polvo, pero ambos métodos no solo son caros, sino también ineficientes e implican un uso adicional de energía. [58] La incineración de palas emite una cantidad significativa [ necesita cotización para verificar ] de gases de efecto invernadero, aunque puede usarse como fuente de calor y energía, lo que compensa en cierta medida estas emisiones. [59] [60] Debido a su diseño hueco para un menor peso, las palas pueden ocupar un volumen enorme en comparación con su masa, lo que hace que el transporte por carretera sea difícil, costoso y peligroso debido a los amplios atracaderos para girar, los vehículos de seguridad adicionales y los camiones de plataforma más largos .[actualizar]
Como todavía se desechan muchas palas, los operadores de vertederos han comenzado a exigir que las palas se corten en pedazos y, a veces, se trituren antes de poder arrojarlas al vertedero, lo que consume más energía. [24] [61] Sin embargo, como pueden soportar mucho peso, se pueden convertir en pequeños puentes duraderos para peatones o ciclistas. [62] Junto con el trabajo de desarrollo en curso para extender la eficiencia de generación y la vida útil de las turbinas más nuevas, se siguen buscando soluciones de reciclaje de palas que sean económicas, energéticamente eficientes y escalables en el mercado. [63]
Puede haber hasta un 45% de desechos adicionales resultantes de los procesos que ocurren durante el ciclo de vida de las palas de las turbinas, y se estima que el total anual de desechos de palas de todos los países puede llegar a 2,9 millones de toneladas para 2050. [64] En comparación, se espera que los desechos de células solares fotovoltaicas globales alcancen alrededor de 78 millones de toneladas para 2050, [65] y 750 millones de toneladas de desechos de cenizas volantes fueron producidos por energía de carbón en 2022. [66]
Se puede reciclar hasta el 80% de la estructura de una turbina eólica , aunque esto no incluye los cimientos de la estructura, que normalmente están hechos de hormigón armado , ni las palas. [67] Alternativamente, estos componentes de la estructura de la turbina que no se reciclan fácilmente en nuevas turbinas aún se pueden reutilizar y utilizar de otras maneras. [68]
El gran volumen de las palas de la turbina, aunque difícil de manipular, es ventajoso para reutilizarlas como estructuras de juegos , refugios para bicicletas y pasarelas . Otros métodos de reciclaje incluyen la creación de pellets para tableros impermeables y plásticos inyectables , así como la pirólisis para producir pinturas , pegamentos y cemento y hormigón . [69] [70] [71] Las palas de fibra de carbono ahora se pueden reciclar , separando primero la fibra del aglutinante de resina epoxi y luego cortándola en partículas pequeñas. Después de la separación , la resina se utiliza como fuente de combustible para los siguientes materiales que se procesarán. [72] Después de la pirólisis, el material resultante se puede separar aún más y extraer las fibras de vidrio para usarlas en aislamiento o refuerzo de fibra . [73]
Las palas también pueden reutilizarse en materiales de construcción y componentes estructurales. [74] Las investigaciones indican que las palas de turbina podrían reutilizarse con éxito como postes de transmisión eléctrica , ya que se descubrió que su resistencia y estabilidad estructural son comparables a los materiales que se utilizan normalmente. [75] Se han adaptado secciones de las palas para crear techos para casas pequeñas y estas estructuras cumplen con los requisitos de los códigos de construcción y pueden resultar una forma viable de reutilizar los materiales de las palas sin necesidad de procesos extensos para hacer que el material sea utilizable. [76] Los componentes de la turbina podrían reutilizarse implementando la segmentación, donde el objeto se divide en diferentes elementos. [77] La investigación sobre la segmentación sugiere que los materiales resultantes son mejores que los materiales de construcción convencionales al medir la rigidez flexural específica y la resistencia a la flexión . [77]
En general, existen varias vías diferentes a través de las cuales se pueden reciclar, reutilizar o readaptar los componentes de las turbinas eólicas, todas con sus ventajas y desventajas, y se siguen realizando investigaciones para determinar aún más formas de utilizar los materiales de manera económica. Si bien se ha demostrado que varios métodos para reciclar o readaptar las palas de las turbinas son eficaces, no se han implementado a una escala lo suficientemente grande como para abordar adecuadamente las cantidades en rápido aumento de desechos de palas de turbinas que se producen. [78]
Además de las palas de fibra de carbono que a veces se instalan debido a su menor peso y mayor resistencia y durabilidad en comparación con los compuestos de fibra de vidrio y epoxi, hay turbinas eólicas con un tronco de soporte estructural de madera modular, que es más fuerte, más ligero, más fácil de reciclar y transportar, y más neutro en carbono que el acero. [79] Estas torres de madera no necesitarían reciclarse con tanta frecuencia como el acero debido a su resistencia al fuego y mayor tolerancia a los productos químicos oxidantes de metales. [80] Otros materiales de construcción alternativos incluyen polímeros reciclables ( termoplásticos , termoestables reciclables , poliuretano ), bambú , compuestos de fibras naturales , resinas biodegradables y fibras de carbono de origen biológico . [73]
La investigación sobre los materiales de las turbinas eólicas también se centra en cómo hacer que las palas de la turbina sean más resistentes a los daños, ya que esto prolongaría su vida útil y reduciría la rotación de reemplazos (frecuencia de reemplazos). [81] Además de adaptar los materiales utilizados en las palas para aumentar su resistencia a los daños, también existen métodos potenciales para alterar la actividad de la turbina durante ciertos eventos climáticos con el fin de disminuir cualquier daño causado por el viento o la lluvia. [82]
La energía eólica tiene una densidad de potencia superficial del ciclo de vida baja de 1,84 W/m2 , lo que es tres órdenes de magnitud (103 veces , lo que equivale a 1.000x) menor que la energía nuclear o de combustibles fósiles y tres veces menor que la energía fotovoltaica . [83]
Los parques eólicos suelen construirse en terrenos que ya han sido afectados por la tala de árboles. La tala de vegetación y la alteración del suelo que requieren los parques eólicos son mínimas en comparación con las minas de carbón y las centrales eléctricas de carbón . Si se desmantelan los parques eólicos, el paisaje puede volver a su estado anterior. [84]
Un estudio del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos sobre los parques eólicos construidos entre 2000 y 2009 concluyó que, en promedio, el 1,1 por ciento de la superficie total de los parques eólicos sufrió perturbaciones superficiales y el 0,43 por ciento sufrió perturbaciones permanentes a causa de instalaciones de energía eólica. En promedio, había 63 hectáreas (160 acres) de superficie total de parques eólicos por MW de capacidad, pero solo 0,27 hectáreas (0,67 acres) de superficie perturbada permanentemente por MW de capacidad de energía eólica. [85]
En el Reino Unido, muchos de los emplazamientos principales de los parques eólicos (lugares con las mejores velocidades medias del viento) se encuentran en zonas altas que suelen estar cubiertas por turberas. Este tipo de hábitat existe en zonas de precipitaciones relativamente elevadas en las que grandes extensiones de tierra permanecen permanentemente empapadas. Las obras de construcción pueden crear un riesgo de alteración de la hidrología de las turberas, lo que podría provocar que zonas localizadas de turba dentro del área de un parque eólico se sequen, se desintegren y, por tanto, liberen el carbono almacenado. Al mismo tiempo, el calentamiento del clima que los planes de energía renovable tratan de mitigar podría suponer en sí mismo una amenaza existencial para las turberas de todo el Reino Unido. [86] [87] Un diputado escocés al Parlamento Europeo hizo campaña a favor de una moratoria a los proyectos eólicos en turberas diciendo que "dañar la turba provoca la liberación de más dióxido de carbono del que ahorran los parques eólicos". [88] Un informe de 2014 para la Agencia de Medio Ambiente de Irlanda del Norte señaló que la ubicación de turbinas eólicas en turberas podría liberar una cantidad considerable de dióxido de carbono de la turba y también dañar las contribuciones de las turberas al control de inundaciones y la calidad del agua: "Los posibles efectos secundarios del uso de los recursos de turberas para turbinas eólicas son considerables y se puede argumentar que los impactos en esta faceta de la biodiversidad tendrán las implicaciones financieras más notables y mayores para Irlanda del Norte". [89] La construcción de parques eólicos cerca de humedales se ha relacionado con varios deslizamientos de tierra de turberas en Irlanda que han contaminado ríos, como en Derrybrien (2003) y Meenbog (2020). [90] [91] Tales incidentes podrían prevenirse con procedimientos de planificación y directrices de ubicación más estrictos. [92]
Los defensores de la energía eólica sostienen que menos del 1% de la tierra se utiliza para cimientos y caminos de acceso, el 99% restante aún se puede utilizar para la agricultura. [12] Una turbina eólica necesita alrededor de 200 a 400 m 2 para los cimientos . A medida que aumenta el tamaño de la turbina eólica, el tamaño relativo de los cimientos disminuye. [93] Los críticos señalan que en algunos lugares de los bosques, la tala de árboles alrededor de las bases de las torres puede ser necesaria para los sitios de instalación en las crestas de las montañas, como en el noreste de los EE. UU. [94] Esto generalmente requiere la tala de 5000 m 2 por turbina eólica. [95]
Durante la construcción de parques eólicos en Escocia entre 2007 y 2008, se eliminaron más de 3,4 millones de árboles en 6202 acres de bosque, de los cuales se ha replantado el 31,5%. [96]
Las turbinas no suelen instalarse en zonas urbanas. Los edificios interfieren con el viento, las turbinas deben ubicarse a una distancia segura ("retroceso") de las residencias en caso de falla y el valor del terreno es alto. Hay algunas excepciones notables a esto. La turbina eólica WindShare ExPlace se erigió en diciembre de 2002, en los terrenos de Exhibition Place , en Toronto , Ontario, Canadá. Fue la primera turbina eólica instalada en un importante centro urbano de América del Norte. [97] Steel Winds también tiene un proyecto urbano de 20 MW al sur de Buffalo, Nueva York . Ambos proyectos están en ubicaciones urbanas, pero se benefician de estar en una propiedad deshabitada a orillas del lago.
En Grecia , se han instalado turbinas eólicas "en cimas de montañas, en bosques, cerca de sitios arqueológicos, en islas, en hábitats protegidos" y en zonas turísticas densamente pobladas, causando trastornos en el sector hotelero y protestas de los residentes. [98] [99]
La tierra puede seguir utilizándose para la agricultura y el pastoreo de ganado. El ganado no se ve afectado por la presencia de parques eólicos. La experiencia internacional muestra que el ganado "pasta hasta la base de las turbinas eólicas y a menudo las utiliza como postes para frotarse o para dar sombra". [84]
En 2014, un estudio veterinario pionero en su tipo intentó determinar los efectos de la cría de ganado cerca de una turbina eólica; el estudio comparó los efectos de una turbina eólica sobre la salud en el desarrollo de dos grupos de gansos en crecimiento ; los resultados preliminares encontraron que los gansos criados a 50 metros de una turbina eólica ganaron menos peso y tenían una mayor concentración de la hormona del estrés cortisol en la sangre que los gansos a una distancia de 500 metros. [100]
Los renos semidomésticos evitan la actividad de construcción, [101] pero no parecen verse afectados cuando las turbinas están en funcionamiento. [102] [103]
Las evaluaciones ambientales se llevan a cabo rutinariamente para las propuestas de parques eólicos y se evalúan los posibles impactos en el medio ambiente local (por ejemplo, plantas, animales, suelos). [84] Las ubicaciones y operaciones de las turbinas a menudo se modifican como parte del proceso de aprobación para evitar o minimizar los impactos en las especies amenazadas y sus hábitats. Los impactos inevitables se pueden compensar con mejoras de conservación de ecosistemas similares que no se ven afectados por la propuesta. [84]
Una agenda de investigación de una coalición de investigadores de universidades, la industria y el gobierno, apoyada por el Centro Atkinson para un Futuro Sostenible , sugiere modelar los patrones espaciotemporales de la vida silvestre migratoria y residencial con respecto a las características geográficas y el clima, para proporcionar una base para decisiones basadas en la ciencia sobre dónde ubicar nuevos proyectos eólicos. Más específicamente, sugiere:
Las turbinas eólicas, al igual que muchas otras actividades y edificios humanos, también aumentan la tasa de mortalidad de criaturas aviares como pájaros y murciélagos. Un resumen de los estudios de campo existentes recopilados en 2010 por el National Wind Coordinating Collaborative identificó menos de 14 y, por lo general, menos de cuatro muertes de aves por megavatio instalado por año, pero una variación más amplia en el número de muertes de murciélagos. [105] [ globalize ] Al igual que otras investigaciones, concluyó que se sabe que algunas especies (por ejemplo, murciélagos migratorios y pájaros cantores) sufren más daños que otras y que factores como la ubicación de las turbinas pueden ser importantes. [106] [107] El Laboratorio Nacional de Energía Renovable mantiene una base de datos de la literatura científica sobre el tema. [108]
El impacto de la energía eólica sobre las aves, que pueden chocar contra las turbinas o ver su hábitat degradado por el desarrollo eólico, es complejo. Se cree que el desplazamiento es una amenaza mayor para las especies que las colisiones. [109] La pérdida de hábitat es muy variable entre especies. [110] [111]
Cientos de miles de aves, [112] [113] [114] incluidas aves rapaces y migrantes, [115] [116] [117] mueren cada año debido a las turbinas eólicas y sus líneas eléctricas, [20] pero esta cifra es inferior a la de las que mueren (o no nacen) debido a la infraestructura de combustibles fósiles (carbón y gas). [118] [22] Se estima que los parques eólicos son responsables de la pérdida de menos de 0,4 aves por gigavatio-hora (GWh) de electricidad generada, en comparación con más de 5 aves por GWh en las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles. [119] Además de amenazar con la extinción, [120] uno de los efectos del cambio climático es ya provocar una disminución de la población de aves, [121] y esta es la principal causa de la pérdida de aves debido a la energía fósil. [122] [18] [107] [123] Un estudio que compara las poblaciones de aves registradas anualmente en los Estados Unidos desde 2000 hasta 2020 con la expansión de la infraestructura de energía eólica, encontró que la presencia de turbinas eólicas no tuvo un efecto significativo en las cifras de población de aves. Esto se comparó directamente con la infraestructura de fracturación hidráulica, cuya presencia provoca una disminución del 15% en las poblaciones de aves locales. [124]
En algunas rutas migratorias importantes, las turbinas están prohibidas o las aves pueden alterar sus rutas de vuelo para evitarlas. [125] Es importante realizar estudios biológicos de antemano y ubicar correctamente las turbinas, especialmente para las aves rapaces, ya que son lentas para reproducirse. [118] Los métodos para ayudar a las aves a evitar las turbinas incluyen pintar una de las aspas de la turbina de negro, [126] y hacer ruido ultrasónico. [127] Algunas aves que se acercan pueden ser detectadas, por ejemplo, mediante un radar aviar, [128] [129] a tiempo para que las turbinas se reduzcan a una velocidad que sea segura para ellas. [130] Los parques eólicos pueden necesitar más líneas eléctricas, y las líneas pueden hacerse menos dañinas para compensar. [131] [132] Se ha sugerido que los permisos por el número de aves (como las águilas) matadas sean negociables, con el fin de salvar la mayor cantidad de aves al menor costo. [133]
Los estudios ecológicos previos con detectores de espectro completo pueden garantizar que las turbinas eólicas terrestres se ubiquen de manera que se minimice el impacto sobre los murciélagos, [134] sin embargo, a partir de 2024 se necesitarán más investigaciones sobre murciélagos en alta mar. [135] Los murciélagos pueden resultar heridos por el impacto directo con las palas de las turbinas, las torres o las líneas de transmisión. Los murciélagos también pueden morir al pasar repentinamente por una región de baja presión de aire que rodea las puntas de las palas de las turbinas. [136] La cantidad de murciélagos muertos por las instalaciones existentes en tierra y cerca de la costa ha preocupado a los entusiastas de los murciélagos. [137] Los estudios de la Cooperativa de Murciélagos y Energía Eólica muestran que las muertes de murciélagos se pueden reducir deteniendo las operaciones de los parques eólicos cuando la velocidad del viento es baja durante ciertos meses, en los momentos en que los murciélagos están más activos, e iluminando las turbinas con luz ultravioleta también es un elemento disuasorio. [138] Los murciélagos evitan los transmisores de radar, y la colocación de transmisores de microondas en las torres de las turbinas eólicas puede reducir la cantidad de colisiones con murciélagos. [139] [140]
Se ha planteado la hipótesis de que una parte de las muertes de murciélagos se atribuyen al desplazamiento del viento causado por las palas de las turbinas eólicas a medida que se mueven por el aire, lo que hace que los insectos de la zona se desorienten, convirtiéndola en una zona densa de presas, un terreno de caza atractivo para los murciélagos. [141] Para combatir este fenómeno, se han probado disuasivos ultrasónicos en turbinas eólicas seleccionadas y se ha demostrado que reducen las muertes de murciélagos por colisión y barotrauma . [141] Las pruebas de los disuasivos ultrasónicos han demostrado una actividad de murciélagos significativamente reducida alrededor de las turbinas eólicas. [141]
Un estudio de 2013 produjo una estimación de que las turbinas eólicas mataron a más de 600.000 murciélagos en los EE. UU. el año anterior, y la mayor mortalidad se produjo en los Montes Apalaches . Algunos estudios anteriores habían producido estimaciones de entre 33.000 y 888.000 muertes de murciélagos por año. [142] La mortalidad , específicamente en aves migratorias y murciélagos, parece aumentar en lugares donde los patrones de viento parecen facilitar tanto las rutas de migración como la producción de energía. [143] A partir de 2024, muchos países carecen de leyes para proteger a los murciélagos. [144]
Los parques eólicos diseñados para ser más eficientes debido a la falta de obstáculos que impidan el flujo de aire, los parques eólicos marinos , han alterado los ecosistemas marinos al proporcionar refugio de los humanos en forma de áreas restringidas para la pesca debido a preocupaciones de seguridad por las aspas en movimiento . Curiosamente, las regiones de refugio no están directamente en la ubicación de las turbinas eólicas, sino un poco más cerca de la costa. Como ejemplo, las nuevas colonias de mejillones azules en el Mar del Norte alimentadas por fitoplancton son una fuente de alimento para otros depredadores , a saber, peces y cangrejos , y más arriba en la cadena alimentaria, focas . Los mejillones azules también reducen la turbidez en el agua del océano, lo que aumenta la visibilidad bajo el agua , y dejan atrás sus conchas como refugio, alterando aún más a los posibles habitantes de su dominio costero. [145] [146]
Los parques eólicos pueden afectar el clima en sus inmediaciones. La turbulencia de los rotores giratorios de las turbinas eólicas aumenta la mezcla vertical de calor y vapor de agua que afecta las condiciones meteorológicas a sotavento, incluida la lluvia. [147] En general, los parques eólicos producen un ligero calentamiento por la noche y un ligero enfriamiento durante el día. Este efecto se puede reducir utilizando rotores más eficientes o ubicando los parques eólicos en regiones con alta turbulencia natural. El calentamiento nocturno podría "beneficiar a la agricultura al reducir los daños por heladas y extender la temporada de crecimiento. Muchos agricultores ya lo hacen con circuladores de aire". [148] [149] [150]
Otro estudio de David Keith y Lee Miller sobre los impactos climáticos de la energía eólica, que predijo el calentamiento considerando el área de los Estados Unidos, [151] ha sido criticado por Mark Z. Jacobson por su alcance geográfico limitado, con el argumento de que una extracción de energía eólica a gran escala reduciría significativamente las temperaturas globales. [152] [153] [154] [155] [156]
Las consideraciones estéticas de las centrales eólicas a menudo tienen un papel importante en su proceso de evaluación. [158] Para algunos, los aspectos estéticos percibidos de las centrales eólicas pueden entrar en conflicto con la protección de los sitios históricos. [159] Es menos probable que las centrales eólicas sean percibidas negativamente en regiones urbanizadas e industriales. [160] Las cuestiones estéticas son subjetivas y algunas personas encuentran agradables los parques eólicos o los ven como símbolos de independencia energética y prosperidad local. [161] Mientras que los estudios en Escocia predicen que los parques eólicos dañarán el turismo, [162] en otros países algunos parques eólicos se han convertido en atracciones turísticas, [163] [164] [165] y varios tienen centros de visitantes a nivel del suelo o incluso plataformas de observación sobre las torres de las turbinas.
En la década de 1980, la energía eólica se estaba considerando como parte de una vía de energía blanda . [166] La comercialización de energía renovable condujo a una imagen cada vez más industrial de la energía eólica, que está siendo criticada por varias partes interesadas en el proceso de planificación, incluidas las asociaciones de protección de la naturaleza. [167] Los parques eólicos más nuevos tienen turbinas más grandes y más espaciadas, y tienen un aspecto menos desordenado que las instalaciones más antiguas. Los parques eólicos a menudo se construyen en terrenos que ya han sido afectados por el desmonte y coexisten fácilmente con otros usos del suelo.
Las zonas costeras y las zonas de mayor altitud, como las cordilleras, se consideran ideales para los parques eólicos debido a la velocidad constante del viento. Sin embargo, ambas ubicaciones tienden a ser áreas de alto impacto visual y pueden ser un factor que contribuya a la resistencia de las comunidades locales a algunos proyectos. Tanto la proximidad a zonas densamente pobladas como las velocidades del viento necesarias hacen que las ubicaciones costeras sean ideales para los parques eólicos. [168]
Las centrales eólicas pueden afectar a importantes relaciones visuales que son una parte clave de paisajes culturalmente importantes, como en la garganta del Rin o el valle del Mosela . [169] En varios países han surgido conflictos entre el estatus patrimonial de ciertas áreas y los proyectos de energía eólica. En 2011, la UNESCO expresó su preocupación por un parque eólico propuesto a 17 kilómetros de la abadía insular francesa de Mont-Saint-Michel . [170] En Alemania, el impacto de los parques eólicos en valiosos paisajes culturales tiene implicaciones en la zonificación y la planificación del uso del suelo . [169] [171] Por ejemplo, las partes sensibles del valle del Mosela y el fondo del castillo de Hambach , según los planes del gobierno estatal, se mantendrán libres de turbinas eólicas. [172]
Las turbinas eólicas requieren luces de advertencia para aeronaves , que pueden crear contaminación lumínica . Las quejas sobre estas luces han hecho que la FAA de EE. UU. considere permitir menos luces por turbina en ciertas áreas. [173] Los residentes cerca de las turbinas pueden quejarse del "parpadeo de sombras" causado por las aspas giratorias de la turbina, cuando el sol pasa detrás de la turbina. Esto se puede evitar ubicando el parque eólico para evitar el parpadeo de sombras inaceptable, o apagando la turbina durante el momento del día en que el sol esté en el ángulo que causa el parpadeo. Si una turbina está mal ubicada y adyacente a muchas casas, la duración del parpadeo de sombras en un vecindario puede durar horas. [174]
Las turbinas eólicas también generan ruido, y a una distancia residencial de 300 metros (980 pies) este puede ser de alrededor de 45 dB; sin embargo, a una distancia de 1,5 km (1 mi), la mayoría de las turbinas eólicas se vuelven inaudibles. [175] [176] El ruido fuerte o persistente aumenta el estrés, lo que puede provocar enfermedades. [177] Las turbinas eólicas no afectan la salud humana con su ruido cuando se colocan correctamente. [178] [179] [180] [11] Sin embargo, cuando se ubican incorrectamente, los datos del monitoreo de dos grupos de gansos en crecimiento revelaron pesos corporales sustancialmente más bajos y concentraciones más altas de una hormona del estrés en la sangre del primer grupo de gansos que estaban situados a 50 metros de distancia en comparación con un segundo grupo que estaba a una distancia de 500 metros de la turbina. [100]
Un estudio de 2014 realizado por Health Canada [181] que abarcó 1238 hogares (que representan el 79 por ciento de los hogares en el área geográfica estudiada) y 4000 horas de pruebas en Ontario y en la Isla del Príncipe Eduardo incluye las siguientes declaraciones de apoyo sobre las molestias causadas por el ruido de baja frecuencia de las turbinas eólicas en su resumen:
"Las turbinas eólicas emiten ruido de baja frecuencia, que puede ingresar al hogar con poca o ninguna reducción de energía, lo que puede resultar en... molestias".
En cuanto a la comparación de las molestias causadas por el ruido de baja frecuencia de las turbinas eólicas con las molestias causadas por el ruido del transporte, el resumen del estudio de Salud Canadá afirma: "Los estudios han demostrado sistemáticamente... que, en comparación con la literatura científica sobre las molestias causadas por el ruido de las fuentes de ruido del transporte, como el tráfico ferroviario o por carretera, las molestias causadas por el ruido de las turbinas eólicas (de baja frecuencia) en la comunidad comienzan a un nivel de sonido más bajo y aumentan más rápidamente con el aumento del ruido de las turbinas eólicas".
El resumen también incluye los siguientes tres hallazgos de su propio estudio:
"Se encontraron relaciones estadísticamente significativas entre la exposición y la respuesta entre el aumento de los niveles de ruido de las turbinas eólicas y la prevalencia de los informes de molestias elevadas. Estas asociaciones se encontraron con la molestia debida al ruido, las vibraciones, las luces parpadeantes, las sombras y los impactos visuales de las turbinas eólicas. En todos los casos, la molestia aumentó con el aumento de la exposición a los niveles de ruido de las turbinas eólicas".
"Se observó que la molestia a la comunidad disminuía a distancias de entre 1 y 2 kilómetros (0,6 a 1,2 millas) en Ontario" (disminuyó a 550 metros (1/3 de milla) en la Isla del Príncipe Eduardo).
"La molestia fue significativamente menor entre los 110 participantes que recibieron un beneficio personal, que podría incluir alquiler, pagos u otros beneficios indirectos de tener turbinas eólicas en el área, por ejemplo, mejoras comunitarias".
El resumen de Salud Canadá mencionado anteriormente afirma que "no se observó una asociación estadísticamente significativa entre la presión arterial medida, la frecuencia cardíaca en reposo (concentraciones de cortisol en el cabello) y la exposición al ruido de las turbinas eólicas".
El síndrome de las turbinas eólicas , un trastorno psicosomático , se refiere a la creencia de que el ruido de baja frecuencia de las turbinas eólicas, ya sea directamente o a través de la molestia, causa o contribuye a varios efectos mensurables sobre la salud relacionados con la ansiedad, para los cuales hay poca evidencia general. [182]
Durante años, numerosos parques eólicos marinos han contribuido a satisfacer las necesidades de electricidad en Europa y Asia y, en 2014, los primeros parques eólicos marinos se estaban desarrollando en aguas estadounidenses . La industria eólica marina ha crecido drásticamente en las últimas décadas, especialmente en Europa y China.
Las turbinas eólicas marinas tradicionales se fijan al fondo marino en aguas menos profundas cerca de la costa. A medida que las tecnologías eólicas marinas se vuelven más avanzadas, se han comenzado a utilizar estructuras flotantes en aguas más profundas donde existen más recursos eólicos.
Las preocupaciones ambientales comunes asociadas con los desarrollos eólicos marinos incluyen: [183]
Alemania limita el ruido submarino durante la hinca de pilotes a menos de 160 dB . [185] Durante la construcción, el equipo pesado genera ruido y vibraciones que se transmiten muy bien a través del agua y afectan a la vida marina, como la marsopa común , que depende del sonido para navegar bajo el agua. Los intentos de mitigar parcialmente el impacto implican, por ejemplo, la construcción de cortinas de burbujas de aire alrededor de las torres. [184]
Debido al estatus de protección del paisaje de grandes áreas del Mar de Wadden , un importante Sitio de Patrimonio Mundial con varios parques nacionales (por ejemplo, el Parque Nacional del Mar de Wadden de Baja Sajonia ), las instalaciones offshore alemanas están restringidas en su mayoría a áreas fuera de las aguas territoriales . [186] [ se necesita una mejor fuente ] Por lo tanto, la capacidad offshore en Alemania está muy por detrás de las instalaciones británicas o danesas cercanas a la costa, que enfrentan restricciones mucho menores.
En 2009, un estudio ambiental exhaustivo del gobierno sobre las aguas costeras del Reino Unido concluyó que es posible instalar entre 5.000 y 7.000 turbinas eólicas marinas sin que ello tenga un impacto adverso en el medio ambiente marino. El estudio, que forma parte de la Evaluación Ambiental Estratégica de Energía Marina del Departamento de Energía y Cambio Climático, se basa en más de un año de investigación e incluye análisis de la geología del fondo marino, así como estudios de aves y mamíferos marinos. [187] [188]
Un estudio publicado en 2014 sugiere que algunas focas prefieren cazar cerca de turbinas, probablemente debido a que las piedras colocadas funcionan como arrecifes artificiales que atraen invertebrados y peces. [189]
Las turbinas suelen ser versiones a mayor escala de tecnologías terrestres existentes. Sin embargo, las bases son exclusivas de la energía eólica marina y se enumeran a continuación:
Las cimentaciones monopilote se utilizan en aplicaciones de poca profundidad (0–30 m) y consisten en un pilote que se hinca a distintas profundidades en el lecho marino (10–40 m) según las condiciones del suelo. El proceso de construcción con hincado de pilotes es un problema medioambiental, ya que el ruido producido es fuerte y se propaga a grandes distancias en el agua, incluso después de aplicar estrategias de mitigación como escudos de burbujas, arranque lento y revestimiento acústico. La huella es relativamente pequeña, pero puede provocar erosión o arrecifes artificiales . Las líneas de transmisión también producen un campo electromagnético que puede ser perjudicial para algunos organismos marinos. [183] [ necesita cita para verificar ]
Las cimentaciones de base fija con trípode se utilizan en aplicaciones de profundidad de transición (20–80 m) y constan de tres patas que se conectan a un eje central que sostiene la base de la turbina. Cada pata tiene un pilote clavado en el lecho marino, aunque se necesita menos profundidad debido a la amplitud de la cimentación. Los efectos ambientales son una combinación de los de las cimentaciones monopilote y gravitacionales. [183]
Las cimentaciones gravitacionales se utilizan en aplicaciones de poca profundidad (0 a 30 m) y consisten en una base grande y pesada construida de acero u hormigón que descansa sobre el lecho marino. La huella es relativamente grande y puede causar erosión, arrecifes artificiales o destrucción física del hábitat al introducirse. Las líneas de transmisión también producen un campo electromagnético que puede ser perjudicial para algunos organismos marinos. [183]
Las cimentaciones de trípode gravitacional se utilizan en aplicaciones de profundidad de transición (10–40 m) y consisten en dos estructuras de hormigón pesadas conectadas por tres patas, una estructura asentada sobre el lecho marino mientras que la otra está por encima del agua. En 2013, ningún parque eólico marino utilizaba esta cimentación. Las preocupaciones ambientales son idénticas a las de las cimentaciones gravitacionales, aunque el efecto de socavación puede ser menos significativo según el diseño. [183]
Las cimentaciones de estructuras flotantes se utilizan en aplicaciones a gran profundidad (40–900 m) y consisten en una estructura flotante equilibrada amarrada al fondo marino con cables fijos. La estructura flotante puede estabilizarse mediante flotabilidad, líneas de amarre o un lastre. Las líneas de amarre pueden causar una erosión menor o un potencial de colisión. Las líneas de transmisión también producen un campo electromagnético que puede ser perjudicial para algunos organismos marinos. [183]
Las aspas son de material compuesto, no son reciclables, no se pueden vender", dijo Linowes. "Los vertederos se llenarán de aspas en un abrir y cerrar de ojos.
Las aspas son de material compuesto, no son reciclables, no se pueden vender", dijo Linowes. "Los vertederos se llenarán de aspas en un abrir y cerrar de ojos.
La eliminación de las palas de las turbinas es un problema que probablemente persistirá durante años en Iowa. Las grandes empresas de servicios públicos de Iowa, propiedad de inversores, están construyendo nuevas turbinas y reemplazando las palas para prolongar la vida útil de las antiguas.
la masa total
de los aerogeneradores
se puede reciclar.
"tomar" (molestar, herir o matar).
En las condiciones de la licencia para los parques eólicos marinos aparece un límite SEL de 160 dB re 1 μPa2 s fuera de un radio de 750 metros para operaciones de hincado de pilotes.