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Sep 20, 2023

Erneuerbarer Abfall und Energie aus Schneebesen-Windkraftanlagen

Vertikale Turbinenbeleuchtung für die First Street Bridge. Solarenergie ist zur wichtigsten erneuerbaren Energiequelle in Amerika und zur Stromquelle Nummer eins in Kalifornien geworden. Letztes Jahr

Vertikale Turbinenbeleuchtung für die First Street Bridge.

Solarenergie ist zur wichtigsten erneuerbaren Energiequelle in Amerika und zur Stromquelle Nummer eins in Kalifornien geworden. Im vergangenen Jahr überholte die solar erzeugte erneuerbare Energie die Kohle als wichtigste nationale Energiequelle. Da sich die Technologie weiterentwickelt, sind Sonnenkollektoren praktisch veraltet, sobald sie installiert sind. Weingüter und Industrielager errichten bereits Solardächer und Hangfarmen. Dies ist nicht die einzige erneuerbare Ressource, die in Nordkalifornien und der North Bay verfügbar ist. Während Windkraftanlagen nach wie vor der „Liebling des Mittleren Westens“ sind, holt Kalifornien auf, da in unseren Tälern stärkere Winde wehen.

Windernte ist nichts Neues. Die alten Bauern Mesopotamiens und Ägyptens nutzten Windmühlen, um Wasser zu heben. Die Niederländer nutzen seit Jahren Wind zur Energiegewinnung und sind Vorreiter bei der Entwicklung von Windparks in der Nordsee, um genug Strom für 350.000 Haushalte zu erzeugen. Die beiden häufigsten Windenergiesysteme sind Horizontal-Axis Wind Turbines (HAWTs), sozusagen „Ventilatoren“, und Vertical-Axis Wind Turbines (VAWTs), „Eierschläger“. HAWTs sind in der Regel dreiblättrige Ventilatoren und landesweit am häufigsten anzutreffen.

Leider haben die HAWTs eine relativ kurze Lebensdauer und müssen ständig gewartet werden. Die Belastung für die Rotorblätter ist enorm, oft fallen sie innerhalb von fünf Jahren aus und landen schließlich auf der Mülldeponie. Windturbinenblätter können bis zu 200 Fuß lang sein und bestehen oft aus Balsaholz, Aluminium und Glasfaser. Sie sind extrem stark, müssen aber trotzdem regelmäßig außer Dienst gestellt werden. Wenn wir in den nächsten 25 Jahren die derzeitige Produktion von Windturbinenblättern fortsetzen, werden wir jedes Jahr 47 Millionen Tonnen verschwendete Turbinenblätter produzieren. Derzeit werden sie auf einer Mülldeponie vergraben, aber das kann nicht so weitergehen.

Das Gleiche gilt für Solarmodule. Als sich die Solarenergie weiterentwickelte, dachte niemand über das Recycling veralteter Module nach, und mittlerweile ist es zu einer großen Herausforderung für die Branche geworden. Eine Recyclinganlage für Solarmodule in Yuma, Arizona, kann 7.500 Module pro Tag verarbeiten, indem sie das Glas zerkleinert und recycelt und einen Großteil der Rahmen und Edelmetalle zurückgewinnt. Das sind etwa 5 % der täglich landesweit zerstörten Panels. Während Solarenergie die am schnellsten wachsende Energiequelle in den USA ist, landen mehr als 90 % der gebrauchten Module auf Mülldeponien.

Dabei handelt es sich um ein unerschlossenes Geschäft, bei dem es darum geht, nicht mehr veraltete Solarmodule zur Wiederverwendung in Haushalten mit niedrigem Einkommen, Mehrfamiliengemeinschaften und Ländern der Dritten Welt zurückzugewinnen. Es macht niemandem etwas aus, ein gebrauchtes Auto zu kaufen: Warum nicht ein leicht gebrauchtes Solarpanel ... wenn es funktioniert?

Eine große Herausforderung für die Branche besteht darin, Wege zu finden, Windmühlenflügel und gebrauchte Solarmodule zu recyceln. In Europa werden Rotorblätter von Windkraftanlagen auf Spielplätzen, in öffentlichen Wartehallen, in Bushaltestellen und am Horizont auch im Wohnungsbau neu erfunden. Es gibt keinen Grund, warum wir hier nicht dasselbe tun können.

Das am wenigsten vertretene Windkraftsystem sind VAHTs oder vertikale „Eierschläger“-Windkraftanlagen. Der Bau ist kostengünstiger, und Computermodelle zeigen, dass sie 15 % effizienter sein und gleichzeitig weniger Turbulenzen erzeugen können, da Umweltschützer beklagen, dass Ventilatorturbinen Vögel töten. Ihre Hauptkräfte sind konzentrisch und ausgeglichen, während sie mit weniger Abspanndrähten vertikal bleiben. Sie können wie eine Baumplantage näher beieinander platziert werden und erzielen geringere Windgeschwindigkeiten als die höheren Windgeschwindigkeiten herkömmlicher Turbinen.

Im April 2009 habe ich vor dem Federal Committee on Outer Continental Shelf Resources in San Francisco ausgesagt, um die Optionen für eine alternative Offshore-Energieerzeugung zu diskutieren. Der Ausschuss von Innenminister Ken Salazar fragte, ob alternative Methoden zur Gewinnung erneuerbarer Energien wie Wellen, Gezeiten oder Wind den Appetit des Landes auf erneuerbare Energien steigern könnten. Ich habe darauf hingewiesen, dass vertikale Windturbinen weniger sichtbar sind, das Meeresleben weniger stören und das Potenzial haben, erhebliche Mengen Strom zu erzeugen, möglicherweise mehr als die Windkanalstaaten im Mittleren Westen. Während die Obama-Regierung bestrebt war, alternative Systeme zur Energiegewinnung zu erforschen, warnten die Redner und Politiker, dass erneute Offshore-Bohrungen und Windkraftanlagen jeglicher Art eine Gefahr für die empfindlichen Lebensräume des Meeresbodens, die Fischerei und die Wirtschaft an der kalifornischen Küste darstellen könnten. Das Thema wurde fallen gelassen.

Auch wenn vertikale Windkraftanlagen in unserer nahen Zukunft möglicherweise nicht dazu beitragen werden, unseren Bedarf an erneuerbaren Energien zu stillen, können sie in engen städtischen Räumen funktionieren, indem sie in die Fassaden hoher Gebäude und zwischen Gebäuden integriert werden, wo häufig Wind erzeugt wird und der Wind rund um die Uhr weht Wenn die Sonnenkollektoren im Ruhezustand sind, können sie die ganze Nacht über Energie für die Beleuchtung oder den Bedarf der Vorstadtgemeinschaft erzeugen.

(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167610523000521)

Unsere zukünftige Energie wird und muss erneuerbar sein, aber keine einzige Quelle passt für alle. Täglich entwickeln sich mehrere Quellen weiter, solange wir alle Konsequenzen ihres Weges berücksichtigen.

Cracker

Chris D. Craiker AIA entwarf eine vertikale Turbinenbeleuchtung für die First Street Bridge.

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