Tuulivoimalat ja ympäristö

Tuulivoima -kansalaisjärjestö ry:n sivuilla tuulivoima-asioihin perehtynyt DI Tero Lintanen kertoo tuulivoimaloiden ympäristöasioista 12.2.2023:

Metallurgian ja materiaalitekniikan diplomi-insinööri Tero Lintanen Helsingistä kirjoittaa tuulivoimaloiden materiaalitehokkuudesta ja kierrättämisestä asioita, jotka jäävät mediassa aivan liian vähälle huomiolle

Tuulivoima luonnonvoimien armoilla, jääkö teknologia alakynteen?

Tyypillisen maavaraisen 5 MW:n tuulivoimalan perustuksiin (anturaan), torniin, konehuoneeseen (generaattoriin) ja roottoriin (turbiiniin) kuluu 2.500-3.000 tonnia betonia, teräksiä, alumiinia, kuparia, sinkkiä, harvinaisia maametalleja, kertamuoveja, lasi- ja hiilikuituja sekä balsapuuta.

Massiivinen 160 metriä korkea tuulivoimala on kovaa, monimutkaista ja kallista teknologiaa. Voimala tuottaa sähköä kuitenkin säiden mukaan heittelehtien pienellä tehovälillä 0-4 MW. Sähköntuotto osuu asiakkaiden tarpeisiin vain 30-prosenttisesti, kun välillä tuulee reippaasti ja välillä on tyyntä. Tuuliturbiinin torni on yli kaksi kertaa niin korkea kuin 72-metrinen Stadionin torni. Jopa Saturn V -kuuraketti jää toiseksi 110 metrin korkeudellaan. Kuuraketti painaa tankattuna lähtöalustalla 3.000 tonnia, eli yksi pienitehoinen ja pätkien käyvä turbiinivoimala painaa saman verran. Tuulivoimalan materiaalitehokkuus on hyvin alhainen: suuri määrä materiaaleja tuottaa vähän ja säiden mukaan vaihtelevaa sähköä.

Tuulivoimarakennelma altistuu jatkuvasti suurille tuulivoimille. Voimakkuudeltaan alinomaa vaihtelevien ja värähtelevien kuormitusten takia voimalan kaikki rakenneosat anturasta roottoriin vaurioituvat ajan myötä. Teräsbetoninen antura painaa 1.500-2.000 tonnia per koko rakennelman paino 2.500-3.000 tonnia. Turbiiniyhtiöt kertovat jättävänsä anturat maahan voimalan tultua käyttöikänsä päähän. Kun vielä roottorien valtavien lapojen kierrättäminen on järjestämättä, voimaloiden kierrätys-% jää todella pieneksi.

Anturaan syntyy kuormitusten takia säröjä ajan myötä. Säröily avaa teitä korroosiota aiheuttaville tekijöille. Niitä ovat maaperän vesi, happi, suolat ja muut kemikaalit sekä mikrobit. On ilmeistä, että osa maahan hylätyistä anturoista tulee kärsimään ympäristön kannalta vahingollisesta maaperäkorroosiosta ja rapautumisesta vuosikymmenten kuluessa. Näitä vaaratekijöitä ja riskejä ei ole käyty kunnolla läpi ympäristövaikutusten arvioinneissa.

Arvioinneissa on alettava käyttää esimerkiksi vika- ja vaikutusanalyysiä VVA eli FMEA-menetelmää: Failure Mode and Effects Analysis. VVA/FMEA tuo esille mahdollisia vika- ja vauriotyyppejä ja niiden vakavuuksia ja todennäköisyyksiä. VVA/FMEA:ssa määritetään asiantuntevissa työryhmissä, onko vaurioiden kehittymistä mahdollista seurata ja huomata ajoissa. Jos jonkin tekijän riski arvioidaan liian suureksi, tuotteen ominaisuuksia ja valmistusmenetelmiä parannetaan.

Tuuliturbiinien ympäristöystävällisyyttä ja päästöttömyyttä hokevat poliitikot, firmat, yhdistykset ja ihmiset suhtautuvat tuulivoiman kehnoon materiaalitehokkuuteen ja heittelehtivään sähköntuottoon yliolkaisesti ja ylimielisesti. Heitä ei tunnu hetkauttavan turbiiniteollisuuden valtavan materiaalinkulutuksen aiheuttamat ympäristötuhot.

Anturoiden hylkääminen maahan tulevien sukupolvien riesaksi ja vaaraksi olisi jyrkässä ristiriidassa vastuullisen ja kestävän ympäristöpolitiikan kanssa. Meillä saattaisi olla vuonna 2050 metsissä monta tuhatta maahan hylättyä anturaa, joiden kuntoa ei seurattaisi. Ympäristöonnettomuuksien riski kasvaisi ajan myötä korkeaksi. Muutama sata onnettomuutta tulisi tapahtumaan liian suurella todennäköisyydellä vuosikymmenien kuluessa. Anturajätteiden jälkien korjaaminen tulisi olemaan suuri urakka.

Maaperäkorroosion seuranta ja ennustaminen on vaikeaa, kun monien korroosiotekijöiden yhteisvaikutus on monimutkaista. Lisäksi korroosioympäristön aggressiivisuus vaihtelee muun muassa vuodenaikojen mukaan, mikä sekin mutkistaa maaperäkorroosion hallintaa. Korroosion hidastamisen ja estämisen menetelmiä on kyllä käytössä useita, ja ne toimivat hyvin. Niille vain kertyy hintaa. Turbiiniteollisuus on päässyt väistämään näitä kustannuksia markkinoimalla tuotteitaan halpoina uusiutuvan energian lähteinä ja päästöttömänä teknologiana. Toisaalta anturoiden korroosiosuojauksiin ei kannata panostaa erityisen paljon, koska anturat eivät kuitenkaan kelpaa uusien turbiinitornien perustuksiksi säröilyn takia. Anturajätteet pitää vain poistaa rakennelman tultua käyttöikänsä päähän. Globaaleja turbiinijättejä ei kiinnosta Suomen ympäristön- ja luonnonsuojelu. Firmat jallittavat suomalaisia turbiini-intoilijoita. Tilaisuus tekee varkaan. Anturajätteet jäävät maahan, jos sellainen vandalismi sallitaan.

Vanhoissa YVA-raporteissa tuulivoimaloiden suuri materiaalimenekki sivuutetaan muutamilla ylimalkaisilla lauseilla, ja korroosion vaarat arvioidaan vähäisiksi muitta mutkitta ilman viittauksia lähdetietoihin. Tällainen leväperäisyys on sittemmin jatkunut pari vuosikymmentä. Liiketoiminnan ja energiapolitiikan tapojen muuttaminen on vaikeaa, kun tuulivoiman etevyydestä energiatekniikassa ja -taloudessa on syntynyt kollektiivisia harhakäsityksiä. Vaan ei kaikki kultaa, mikä kiiltää, eikä kaikki hopeaa, mikä hohtaa. Florinuksen sananlaskukokoelma vuodelta 1702.

Tero Lintanen, DI