据美国风能协会报道,在过去的十年中,美国的风能发电量增长了两倍,成为美国最大的可再生能源。在41个州和地区,有超过56,800台风力涡轮机,发电量占美国总发电量的6%以上,为超过105,000个工作岗位提供支持,并吸引了数十亿美元的私人和公共投资。

尽管绝大部分生产都在陆地上进行-罕见的例外是罗德岛沿岸的小型商业风电场-美国能源部(DOE)制定了一项雄心勃勃的计划,将美国的风能领域扩大到离岸水域。

耶鲁大学的一项新研究发现,实施将不会像看起来那样简单(或潜在地像绿色)。

Tomer Fishman 在《自然可持续发展》杂志上撰文,曾是耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)的博士后,以色列IDC Herzliya的现任讲师,F&ES名誉教授Thomas Graedel挑战了DOE。该计划特别着重于提供建造这些海上风力涡轮机所需的稀土金属的挑战以及正在发生的环境,经济和地缘政治问题。

菲什曼说,像罗德岛附近的涡轮机非常庞大。它们与华盛顿纪念碑一样高,并且叶片直径比足球场长。这些涡轮机还需要使用稀土金属钕元素的强大磁铁。而且它们需要大量的磁铁:制造每个磁铁大约需要2,000磅。

菲什曼说,世界上几乎所有钕都是在中国开采的,那里的成本较低,环境法规也不太严格。磁铁在日本制造,然后运到法国,然后安装到涡轮中。他说,发展过程中的每一步,问题(例如,当前中美之间的零散贸易关系)都可能“造成供应链的瓶颈”。

菲什曼说,能源部的计划也没有考虑钕的供应。美国过去曾在加利福尼亚州的Mountain Pass稀土矿中开采过钕,但几年前,由于财务困难和环境方面的考虑,该矿的开采活动停止了。

Fishman和Graedel试图解决其论文中的潜在问题,并对DOE制定的计划进行特定的计算。他们发现,制定一项用于建造和安装海上风力涡轮机的国内计划会创建一个复杂的网络,从而引发自然资源消耗,区域需求以及涡轮机技术的可回收性(尤其是钕的再利用)的问题。

菲什曼说,他们的计算可能会引发一场关于将这些涡轮机内部生产化的现实对话,他认为,如果有适当的管理,这是可能的。

菲什曼说:“我们不能确定海上风能是否会在美国起飞,但是有很多积极的方面。” “尽管有政治党派参与,我们已经看到美国的陆上风力发电取得了成功。尽管这增加了复杂性,但那里还是有希望的。”

他补充说:“我们现在正在做的是创建路线图,以导航生产的时间和规模。” “我们真的是从头开始,这给了我们时间做正确的事情并进行更多的研究。这是一个很好的起点。”