Điện gió có hại môi trường?

Hướng theo việc sản xuất năng lượng sạch, Việt Nam đang ưu tiên phát triển điện gió. Dù biết điện gió không gây ô nhiễm môi trường, không tác động thêm vào tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu, nhưng vẫn có một số câu hỏi được đặt ra mà chung quy là chẳng lẽ điện gió không tác động gì đến môi trường sống của chúng ta? Vấn đề là phải xây dựng công trình điện gió thế nào để hạn chế tác hại.

Đọc E-paper

Cánh đồng điện gió và đàn chim

Từ sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ hồi thập niên 1970, việc nghiên cứu ứng dụng năng lượng gió được hỗ trợ mạnh tại nhiều nước và hiện nay đã trở thành một ngành công nghiệp quan trọng tại Anh, Ấn Độ, Đan Mạch, Đức, Mỹ và Trung Quốc.

Cánh đồng điện gió hoặc trang trại điện gió sử dụng gió để tạo ra điện năng, được gọi là năng lượng tái tạo hoặc năng lượng xanh. Dù sao thì turbin điện gió vẫn gây ra một số ảnh hưởng đến đời sống của con người và động vật.

Vì vậy, để bảo vệ môi trường sống, các công trình điện gió phải tuân theo những quy định chung, trong đó khoảng cách từ trụ đến khu dân cư tối thiểu phải bằng ba lần đường kính cánh quạt.

Ảnh hưởng của tiếng ồn

Turbin điện gió khi hoạt động sẽ phát sinh tiếng ồn. Độ ồn được xác định ở tình trạng turbin điện gió hoạt động đạt 95% công suất thiết kế. Tùy theo công nghệ chế tạo và công suất động cơ mà độ ồn của turbin điện gió khác nhau.

Turbin điện gió trục ngang hai cánh có độ ồn lớn nhất nên chỉ được lắp đặt ngoài khơi. Turbin điện gió ba cánh sử dụng hộp số có tiếng ồn cao hơn turbin sử dụng nam châm vĩnh cửu.

Ngoài yếu tố thiết kế và công nghệ, tiếng ồn còn lệ thuộc vào mật độ của không khí, tốc độ gió và độ cao của hệ thống cánh quạt. Độ ồn thông thường tại tâm hệ thống cánh của turbin điện gió có công suất 2-3MW khoảng 98-109dB(A).

Turbin điện gió loại 2,3MW tại độ cao tâm hệ thống cánh quạt 99m có thể gây ra tiếng ồn tới 105,54dB(A), nhưng ở khoảng cách 200m tính từ tâm hệ thống cánh quạt thì độ ồn chỉ còn 49dB(A). Thông thường, nếu đứng cách turbin điện gió 300m thì tiếng ồn thấp hơn 45dB(A) và điều đó hoàn toàn chấp nhận được.

Các turbin điện gió hiện đại được thiết kế phù hợp với nguyên tắc khí động học nên giảm hẳn được tiếng ồn. Đặc biệt, loại turbin điện gió không dùng hộp số phát sinh tiếng ồn rất thấp.

Ảnh hưởng đến cảnh quan và địa hình

Cánh đồng điện gió thường được xây dựng tại những nơi xa khu dân cư, ven bờ biển hoặc ngoài khơi. Tuy nhiên, những công trình này cũng ít nhiều ảnh hưởng đến cảnh quan và địa hình nên đã có những quy định phải giữ đúng khoảng cách cần thiết từ nơi đặt turbin đến những vùng bảo tồn thiên nhiên, bảo vệ di tích, rừng phòng hộ hoặc khu dân cư.

Ngoài ra, cũng cần phải tính ảnh hưởng của hệ thống lưới điện đến cảnh quan. Bên cạnh đó, để loại bỏ ảnh hưởng do phản chiếu (disco effect) của lớp sơn hoặc nhựa bóng bảo vệ khi turbin hoạt động dưới ánh sáng mặt trời, người ta chọn cách sơn hoặc tráng nhựa mờ (matt) cho turbin điện gió.

Khi mặt trời chiếu sáng, turbin điện gió hoạt động sẽ gây ra hiện tượng nhấp nháy, gây cảm nhận khó chịu. Tuy nhiên, tác động này chỉ có ảnh hưởng trong một phạm vi nhỏ dưới chân turbin.

Tại những nơi đặt turbin điện gió nằm gần khu dân cư, người ta phải có biện pháp chống nhấp nháy, ví dụ lắp thêm thiết bị hạ thấp số vòng quay của cánh quạt khi có ánh nắng mặt trời.

Ảnh hưởng đến sinh thái biển

Ảnh hưởng đáng kể của turbin điện gió đặt ngoài khơi đến sinh thái biển là độ ồn và tần số rung trong nước biển khi lắp đặt chân đế và đóng trụ trên nền biển có thể ảnh hưởng đến sự sinh sống của cá voi và cá heo.

Việc đặt dây cáp dưới nền biển để dẫn điện về đất liền có thể xáo động sự sinh sống của những sinh vật sống dưới biển cũng như sinh thái biển, đặc biệt là tại những vùng biển cần bảo vệ.

Ngoài ra, turbin điện gió có thể là chướng ngại cho tàu thuyền đi biển hoặc việc đánh bắt hải sản nếu cánh đồng điện gió nằm gần tuyến hàng hải hoặc ngư trường.

Cánh đồng điện gió Bình Thuận, 2011

Ảnh hưởng đến động vật

Theo báo cáo năm 2005 do Hiệp hội Bảo vệ thiên nhiên của nước Đức thực hiện trên cơ sở phân tích 127 tài liệu thống kê của các nước đã lắp đặt cánh đồng điện gió lớn như Anh, Đan Mạch, Đức, Mỹ, Tây Ban Nha... thì mỗi năm có khoảng 5 triệu trường hợp chim và các loại động vật bị tai nạn do chạm vào đường dây tải điện hoặc xe chạy trên đường, nhưng tai nạn do va chạm vào turbin điện gió hầu như không đáng kể.

Các loài chim khi bay qua nơi đặt turbin điện gió đều nhận thức được đó là vật cản và hầu hết đều đổi hướng bay hoặc bay cao hơn đỉnh của cánh rotor. Cũng theo những nghiên cứu trên, các turbin điện gió cũng không ảnh hưởng đến tập tính của các loài chim di chuyển từ nơi này đến nơi khác hằng năm.

Theo nghiên cứu của Đại học Loughborough (Anh), nếu turbin điện gió được sơn màu xám nhạt thì nó thu hút những loài côn trùng bay đến trú ngụ và ngược lại, khi được sơn màu tím, côn trùng sẽ tránh xa nên người ta đã chọn sơn màu tím. Turbin điện gió hiện đại có tốc độ số vòng quay rất thấp (chỉ từ 3,5 đến 15 vòng/phút) nên chim, dơi và những động vật khác dễ cảm nhận được và tránh xa cánh quạt.

Ảnh hưởng đến sóng vô tuyến

Turbin điện gió có lớp sơn bảo vệ mờ không bị phản chiếu ánh sáng nhưng vẫn gây nhiễu do phản chiếu của sóng điện từ (từ sóng phát thanh truyền hình và truyền thanh không dây, sóng của mạng thông tin di động, mà chủ yếu là những hệ thống analog). May mắn là độ nhiễu rất thấp, không đáng kể, đặc biệt là khi cánh quạt được sản xuất bằng vật liệu không tác động đến sóng vô tuyến.

Nếu so với những tòa nhà cao tầng thì ảnh hưởng phản chiếu của sóng điện từ do turbin điện gió gây ra nhẹ hơn rất nhiều. Dù sao thì turbin điện gió không nên lắp đặt trong phạm vi phát sóng chuẩn.

Ảnh hưởng đến đường hàng không

Turbin điện gió có thể được cho là nguyên nhân gây trở ngại cho đường hàng không, đặc biệt là gây nhiễu có hại cho hệ thống thông tin không lưu. Thông thường, trong bán kính khoảng 10km tính từ trung tâm của sân bay, việc xây dựng cánh đồng điện gió phải có sự đồng ý của cơ quan quản lý hàng không.

Theo quy định chung, mỗi trụ turbin điện gió đều phải có đèn tín hiệu luôn hoạt động, vì thế những ánh đèn tín hiệu này có thể gây ra cảm giác khó chịu khi khoảng cách từ trụ turbin đến khu dân cư nhỏ hơn 300m. Ảnh hưởng đến hệ thống radar Turbin điện gió được coi là nguyên nhân gây trở ngại cho các hệ thống radar.

Cánh đồng điện gió gồm nhiều turbin điện gió lắp đặt gần nhau sẽ tạo nhiều bóng râm và có thể gây ảnh hưởng đến tầm quan sát xa của radar do luồng sóng của radar bị xáo động. Khi cánh quạt turbin điện gió quay, sóng dội của radar sẽ bị ảnh hưởng và có thể phát tín hiệu không chính xác.

Vì thế, turbin điện gió không được lắp đặt tại những nơi gần hệ thống radar, đặc biệt là radar bảo vệ bầu trời hoặc radar phục vụ không lưu.

Ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Vì cánh đồng điện gió có thể là điểm tham quan thú vị nên vẫn phải chú ý đến khả năng cánh quạt bị gãy, khả năng những hạt nước đông thành đá tại cánh quạt rồi rơi xuống (chỉ có ở vùng ôn đới) hoặc sự nguy hại trong việc khai thác chất neodym (Nd) từ đất hiếm để tạo hợp chất NdFeB dùng trong máy phát điện.

Khả năng cánh quạt bị gãy đã được hầu hết những nhà sản xuất turbin điện gió khắc phục. Để tránh nước đông thành đá và rơi xuống gây tai nạn, phải có biện pháp khuyến cáo người và gia súc không đến gần trụ turbin điện gió.

Việc khai thác, tách chất Nd từ đất hiếm để lại phần rác có nguy hiểm đến sức khỏe con người (các chất phóng xạ uran và thorium). Vì thế, hiện nay một số viện nghiên cứu trên thế giới đang thử nghiệm để tìm ra vật liệu khác thay thế cho Nd.