Tuulivoiman valjastaminen
HERÄTKÄÄ!-LEHDEN ALANKOMAIDEN-KIRJEENVAIHTAJALTA
KERRAN toisensa jälkeen valtavat roottorin lavat kierähtävät ympäri. Ne pyörivät hitaasti ja vakaasti, aivan kuin jättiläismäisen uijan kädet tämän taistellessa väsymättä virtausta vastaan, joka pitää hänet ikuisesti paikoillaan. Nämä käsivarret kuitenkin liikkuvat virtauksen vuoksi – eivät siitä huolimatta. Tällä virtauksella tarkoitetaan tuulta. Lukuun ottamatta tuulen kohinaa näiden mekaanisten käsivarsien aiheuttama suhina on ainoa kuultavissa oleva ääni. Kyse on tuuliturbiinista, joka tuottaa sähköä tuulivoimasta.
Sellaisten maiden kuin Alankomaiden, Ranskan, Saksan, Tanskan ja Yhdysvaltojen tuulisissa osissa tällaisia tuuliturbiineja näkyy maisemassa siellä täällä yhä enemmän. Niitä on Kaliforniassa Yhdysvalloissa jo yli 16000. Altamont Passissa, noin 50 kilometriä San Franciscosta itään, sijaitsee tuulifarmi, jossa noin 7000 mäenrinteille vieri viereen rakennettua turbiinia saa voimansa tasaisesti puhaltavasta tuulesta. Kerrotaan, että Kalifornian tuuliturbiinit pystyisivät yhteensä tuottamaan riittävästi energiaa San Franciscon ja Washingtonin kaikkien kotitalouksien tarpeisiin.
Meren ympäröimä Tanskakin soveltuu hyvin tuulienergian valjastamiseen; jo nyt siellä on noin 3600 tuuliturbiinia. Alankomaissa oli vuonna 1991 vain noin 300 tuuliturbiinia, mutta tuulisimmissa provinsseissa on sovittu määrän lisäämisestä 3000:een. Englannin energiaviranomaiset toivovat, että heidänkin maassaan tuulivoimaa pystytään valjastamaan yhtä runsaasti.
Tuulivoiman valjastaminen ei luonnollisestikaan ole mikään uusi idea. Ajattelehan vain kaikkia tuulen voimalla kulkeneita laivoja, jotka purjehtivat pitkin valtameriä kauan ennen moottorin keksimistä. Tuulimyllyjen avulla on satojen vuosien ajan pumpattu vettä, jauhettu viljaa ja mausteita sekä sahattu puuta. Alankomaissa on jäljellä vielä noin 900 tällaista viehättävää muistomerkkiä. Monet niistä pumppaavat vettä edelleen uskollisesti, ja ne toimivat luotettavasti sähkökatkostenkin aikana.
Sata vuotta sitten tanskalainen professori Poul de la Cour kokeili ensimmäisen kerran tuulivoiman valjastamista sähkön tuottamiseen. Hän kehitti nykyaikaisen tuuliturbiinin pienikokoisen edeltäjän. 1900-luvulla ihmiset huomasivat kuitenkin, että fossiiliset polttoaineet oli paljon helpompi valjastaa ja ne tuottivat enemmän energiaa. Aluksi ne vaikuttivat halvoilta ja ehtymättömiltä, joten tuuli energianlähteenä jäi täysin niiden varjoon. Vasta öljykriisin iskettyä vuonna 1973 tuulivoimaan alettiin jälleen suhtautua vakavasti.
Ympäristölle koituvat edut
Öljykriisi sai tiedemiehet pohtimaan, mitä tapahtuisi sen jälkeen kun polttoainevarat on käytetty loppuun. Vaihtoehdot, esimerkiksi tuulivoima, alkoivat tuntua houkuttelevammilta. Onhan tuuli loppujen lopuksi ehtymätön luonnonvara. Itse asiassa se uusiutuu kaiken aikaa, paljolti siten kuin Raamatussa sanotaan: ”Se kiertää kiertämistään.” (Saarnaaja 1:6.) Tuulivoima ei myöskään saastuta ympäristöä läheskään niin paljon kuin fossiiliset polttoaineet, jotka aiheuttavat esimerkiksi pelottavia happosateita ja saattavat voimistaa kasvihuoneilmiötä. Tuulienergian tuottamisen yhteydessä ei synny minkäänlaisia kemiallisia päästöjä.
Vaikka tuuli ei ole mihinkään nimenomaiseen paikkaan kasautunut energialähde kuten kaasu, hiili tai öljy, sillä on yllättäviä etuja. Kuvittele mielessäsi esimerkiksi tuuliturbiini pyörimässä hitaasti leppeässä tuulessa, jonka voimakkuus on 5 metriä sekunnissa. Äkkiä tuuli voimistuu kaksinkertaiseksi eli 10 metriin sekunnissa. Kuinka paljon energiaa turbiini nyt kehittää tuulesta? Kaksinkertaisestiko? Ei. New Scientist -lehdessä selitetään: ”Tuulienergia lisääntyy tuulen nopeuden kuutiona.” Kun siis tuulen nopeus kaksinkertaistuu, se tuottaa kahdeksan kertaa enemmän energiaa! Pienikin lisäys tuulen nopeudessa merkitsee siksi huomattavaa lisäystä tuuliturbiinin energiantuotannossa. Jotta tätä ilmiötä voitaisiin hyödyntää täysin määrin, tuuliturbiinit sijoitetaan tavallisesti mäenkukkuloille, missä tuuli puhaltaa voimakkaammin sen viuhuessa kukkuloiden yli.
Eräs tuulivoiman eduista on se, että sitä on vapaasti saatavissa melkein missä tahansa. Tuulimyllyn avulla energialähde voidaan tuoda käyttäjän lähelle. Laitteet voidaan asentaa nopeasti ja siirtää helposti. Tuulta ei tarvitse louhia, kuljettaa laivoilla eikä ostaa. Se merkitsee sitä, että tuulivoimaa on helppo saada, varsinkin kun sitä verrataan raakaöljyyn, jota täytyy kuljettaa suurilla rahtilaivoilla. Tällaisille laivoille sattuneet onnettomuudet ovat johtaneet kerran toisensa jälkeen valtaviin ympäristökatastrofeihin, jollainen oli esimerkiksi Alaskassa vuonna 1989 tapahtunut öljytuho. Tuuliturbiineilla ei ole sellaisia haittoja.
Joitakin varjopuolia
Tämä ei merkitse sitä, että tuulivoima olisi jokin ihmelääke ihmiskunnan energiaongelmiin. Suurimpia haasteita on tuulen arvaamattomuus. Tuulen suunta saattaa muuttua milloin tahansa. Tutkijat ovat pitkään etsineet ratkaisua tähän ongelmaan. Yksi ratkaisu keksittiin 1920-luvulla, kun ranskalainen insinööri Georges Darrieus kehitti tuuliturbiinin, jossa oli pystysuora akseli. Se muistuttaa paljolti suunnatonta vatkainta, ja se toimii tuulen suunnasta riippumatta. Tämän oudonnäköisen häkkyrän muunnelmia on käytössä nykyään. Milloin tahansa saattaa tuuli kuitenkin myös tyyntyä kokonaan. Tai toisena äärimmäisyytenä voimakkaat tuulenpuuskat voivat vahingoittaa roottorin lapoja ja turbiinia.
Yllättävää kyllä jotkin tuulivoiman käytön äänekkäimmistä vastalauseista liittyvät ympäristöön. Ensinnäkin nykyaikaiset, pitkälle kehitetyt tuuliturbiinit ovat kaukana menneiden aikojen maalauksellisista, viehättävistä edeltäjistään. Suurimmilla on korkeutta peräti 100 metriä ja keskikokoisilla 40 metriä. Harva sanoisi niitä kauniiksi. Monet suurjännitelinjat ja radiomastot saattavat tosin ulottua yhtä korkealle, mutta tuuliturbiinin suhisevat lavat herättävät melkoisesti enemmän huomiota.
Myös ääni on otettava huomioon. Jotkut vastustavat voimakkaasti sitä, että heidän naapuristoonsa sijoitettaisiin tuuliturbiineja, koska ne pitävät ääntä. On kuitenkin kiinnostavaa, että erään tutkimuksen mukaan Cornwallissa Englannissa sijaitseva keskikokoinen turbiini pitää yhtä kovaa ääntä kuin auto, joka ajaa 60 kilometrin tuntinopeudella 7 metrin päästä ohi. Äänen voimakkuus kuitenkin laskee jyrkästi, mitä kauemmas mennään. 300 metrin päässä ei kuulu enempää meteliä kuin keskimäärin kirjastossa. Turbiinia pyörittävän tuulen ääni sitä paitsi peittää yleensä turbiinin äänen. On tosin myönnettävä, että silloin kun samalle alueelle on sijoitettu satoja tuuliturbiineja – tai tuhansia, kuten Altamont Passissa Kaliforniassa – ääni saattaa olla merkittävä ongelma.
Yksi ongelma liittyy lintuihin. Eräs alankomaalainen lintujen suojelujärjestö varoitti hiljattain rakentamasta tuulifarmeja alueille, joilla linnut syövät ja pesivät. Pimeässä tai sumussa ne voisivat nimittäin murskautua roottorien lapoihin. Erään arvion mukaan hollantilaisella tuulifarmilla, jossa on 260 turbiinia, saattaa peräti 100000 lintua kuolla vuosittain tällä tavoin. Toisten tutkimusten mukaan tuuliturbiinit eivät kuitenkaan juuri vaikuta lintujen elämään.
Vakuutus?
On selvää, että näistä esteistä huolimatta tuulivoiman ansiosta voidaan fossiilisten polttoaineiden käyttöä vähentää maailmassa merkittävästi. Professori Gary L. Johnson Kansasin valtionyliopistosta selittää kirjassaan Wind Energy Systems, että tuulivoimaa voitaisiin käyttää tavanomaisten energialähteiden rinnalla. Siten ”tuuligeneraattoreita voitaisiin pitää ikään kuin vakuutuksena vakavan polttoainepulan varalta”, hän sanoo.
Ennen pitkää ihminen saattaa kaivata kipeästi sellaista vakuutusta. Viestimissä kerrotaan usein ihmisen loputtomasta polttoaineen etsinnästä. Sen lisäksi että hän hiiltä louhiessaan ja öljyä ja kaasua poratessaan kuluttaa loppuun nämä uusiutumattomat luonnonvarat, hän joissakin paikoin myös likaa omaa pesäänsä käyttäessään niitä! Samaan aikaan tuuli jatkaa puhaltamistaan – puhtaana, loputtomasti ja useimmiten ihmisten tajuamatta vieläkään sen arvoa.
[Kuva s. 23]
Tuhannet tuuliturbiinit tuottavat sähköä monissa maissa
[Kuva s. 24]
Näitä viehättäviä muistomerkkejä on Alankomaissa yhä satoja