Offshore windparken kunnen superstormen verzwakken

Windturbines zijn een ecologische manier om elektriciteit op te wekken. Recent onderzoek indiceert nog een groot voordeel van windturbines. Volgens professor Jacobson van de Stanford University kunnen grote offshore windparken de kracht van superstormen en orkanen aanzienlijk afkalven, en zo de schade aangericht door stormen sterk beperken. Windmolens bouwen op zee heeft sowieso al heel wat voordelen. Elektriciteitsopwekking via windenergie vermindert de vervuiling en vertraagt de klimaatverandering. Op zee staat er meestal een veel krachtigere wind dan aan land. Op zee storen de windmolens de mensen ook veel minder. Windmolens op zee geven veel minder geluidsoverlast en verstoren het uitzicht van bewoners niet.

Maar recente proeven onthullen een nog veel groter voordeel van offshore windparken. Grote groepen van windturbines op zee hebben een invloed op hoe stormen gevormd worden en zich gedragen. Grote windparken ontnemen zo veel kracht uit sterke windstoten dat de turbines het weer matigen. Ze kunnen er voor zorgen dat superstormen gewone stormen worden, omdat ze zoveel energie onttrekken aan een weersysteem.

Orkaan Katrina en de Golf van Mexico

Professor Mark Jacobson van de universiteit van Stanford is een van de onderzoekers die nu met deze vaststelling naar buiten komen. Ze bestudeerden de voorbije jaren drie verschillende orkanen: Katrina, Isaac en Sandy. Ze bootsten op basis van reële gegevens van deze superstormen de stormen na met computersimulaties. Ze maakten onder andere een simulatie van orkaan Katrina met een groot offshore windpark ten zuidoosten van New Orleans, een windpark dat er in realiteit niet stond toen de storm aan land kwam in 2005.

Indien er aan de kustlijn van New Orleans 78.000 windturbines hadden gestaan in de Golf van Mexico, zouden die de lokale windsnelheden tot wel 50 % hebben doen dalen, volgens het model van Jacobson. Die plaatste de turbines in de simulatie tot 100 km voor de kust, op dieptes van 30 tot 200 meter. In diezelfde simulatie zou de stijging van de zeespiegel door de orkaan drie kwart minder ernstig zijn geweest, en was de hele stad niet onder water gelopen. “[De windturbines] vertragen de wind van de orkaan, dat maakt de golven minder hoog en vertraagt de beweging van lucht in het oog van de orkaan”, citeert newrepublic.com professor Jacobson.

Bij een simulatie met de helft van de windturbines, 39.000 dus, zou de invloed minder groot zijn geweest. Maar toch nog steeds groot genoeg om een reële invloed te kunnen hebben op de kracht en de aangerichte schade van de storm. Zelfs tot op het niveau van 1 offshore turbine is het effect waar te nemen, maar in realiteit zal 1 turbine natuurlijk geen wezenlijk verschil maken in de aangerichte schade.

Kan een storm de turbines vernielen?

Windturbines die nu gebouwd en geplaatst worden op offshore windparken zijn gebouwd om windsnelheden tot 180 kilometer per uur te weerstaan. Die zijn in principe sterk genoeg om orkanen van categorie 1, 2 of 3 te weerstaan. Enkel de allersterkste orkanen en stormen van categorie 4 of 5 zouden te sterk zijn voor de windmolens. Op de meeste plekken ter wereld komen echter helemaal nooit stormen van categorie 2 of hoger voor, zoals bijvoorbeeld de Oostkust van de VS.

De Golf van Mexico (waar orkaan Katrina toesloeg) is een ander paar mouwen. Daar komen bijna jaarlijks stormen van categorie 4 of 5 voor. Theoretisch zijn zulke stormen sterk genoeg om een offshore windpark te vernielen, eerder dan dat het windpark de storm zou vertragen door haar energie te absorberen. Daarbij speelt dan het getal: als de energie over vele tienduizenden turbines wordt verdeeld (in de computersimulaties) vormt dit geen probleem. Als er echter te weinig turbines zijn om de immense kracht op te vangen, zullen ze zelf vernield worden door de storm.

Dat is volgens de huidige normen bij het bouwen van turbines voor offshore windparken. Er is volgens Jacobson echter geen enkel obstakel om de turbines en windmolens nog sterker te maken om tegen nog hogere windsnelheden bestand te zijn... behalve het nodige geld. Volgens het onderzoeksteam zijn stevigere turbines die meerkost wel degelijk waard. Dat omdat ze net in staat zijn om de algemene kracht en snelheid van een storm zodanig te beperken dat de geleden schade van een storm afneemt.

Kosten en baten

Deze stormbescherming via offshore windparken zou niet duurder, maar net goedkoper zijn dan conventionele manieren zoals het bouwen van zeeweringen, dammen en dijken. Op het eerste zicht is de uitbouw van grote windparken, bijvoorbeeld in de Mexicaanse Golf, een erg kostelijke aangelegenheid. Maar dit is best betaalbaar omdat die turbines niet speciaal gebouwd worden om tegen stormen te beschermen, maar net zoals alle offshore windparken in eerste instantie gebouwd worden om elektriciteit op te wekken. Via de hoge (en stijgende) energieprijzen is deze stormbescherming betaalbaar. Het bijkomende voordeel, namelijk dat de turbines ook beschermen tegen superstormen, kost geen extra investering aan turbines die in eerste plaats dienen om elektriciteit op te wekken. De bestaande alternatieven zoals het bouwen van dijken en andere grote infrastructuurwerken verdient zichzelf niet terug door opgewekte energie en vormt juist een veel grotere kost. De bescherming van New York met zeeweringen die nu op de tekentafel liggen zou volgens de eerste schattingen bijvoorbeeld 30 miljard dollar kosten. Die waterkering vermindert de kracht van de storm niet zoals grote offshore windparken dat zouden doen, en die waterkering betaalt zichzelf niet terug door het opwekken van elektriciteit, zoals bij windparken het geval is.

Grote kuststeden

De meeste megasteden in de wereld met miljoenen inwoners liggen vlak naast de zee of oceaan en slechts enkele meters boven de normale zeespiegel. Deze kuststeden zouden er dankzij de ontdekking van dit extra gunstig effect van windmolens dus extra goed aan doen om voor groene verandering te kiezen. De windparken bieden de megasteden vele voordelen: dankzij de opwekking van elektriciteit offshore hoeven er minder fossiele brandstoffen verbruikt te worden om de stad te bevoorraden met elektriciteit, waardoor de wereldwijde stijging van de zeespiegel wordt afgeremd. Een stijging van de zeespiegel waarvoor deze megasteden door hun ligging erg gevoelig zijn. Bovendien vermindert de kans dat de stad ten prooi valt aan een megastorm, aangezien aankomende stormen worden afgezwakt door de windparken.

Lees verder

• Getijdenenergie
• Windenergie opslaan in een kunstmatig eiland