Badania środowiskowe są kluczowym elementem procesu planowania i budowy morskich farm wiatrowych. Przed rozpoczęciem jakiejkolwiek instalacji turbin wiatrowych, konieczne jest zrozumienie wpływu farmy wiatrowej na ekosystem morski. Badania mają na celu ocenę wpływu farmy wiatrowej na różnorodność biologiczną, ekosystemy morskie, ptaki, ssaki morskie, ryby i inne organizmy żyjące w danym obszarze. Obejmują szeroki zakres działań, w tym analizę bioróżnorodności, monitorowanie migrujących gatunków, badanie związków między farmami wiatrowymi, a rybołówstwem oraz ocenę oddziaływania hałasu na zwierzęta morskie.


Badania środowiskowe – na czym polegają?

Podczas badań środowiskowych przeprowadza się wiele rodzajów badań i analiz. Jednym z najważniejszych jest badanie bioróżnorodności, które polega na identyfikacji i monitorowaniu gatunków żyjących w obszarze przeznaczonym na farmę wiatrową. Specjaliści korzystają z różnych metod, takich jak badania wizualne, metody akustyczne, wykorzystanie sonarów czy techniki DNA (np. Metabarcoding), aby zidentyfikować gatunki i określić ich obecność oraz dynamikę populacji. Badania te dostarczają niezastąpionych informacji na temat różnorodności biologicznej i pomagają zrozumieć, w jaki sposób farmy wiatrowe mogą wpływać na te ekosystemy.

Kolejnym istotnym aspektem badań środowiskowych jest monitorowanie migracji zwierząt, zwłaszcza ptaków i ssaków morskich. W tym celu wykorzystuje się specjalne urządzenia, takie jak radary ornitologiczne i stacje obserwacyjne, które pozwalają śledzić trasy migracji i ustalić, czy farmy wiatrowe są położone na ich szlakach. To umożliwia podjęcie odpowiednich działań, takich jak dostosowanie lokalizacji turbin w przyszłym projekcie lub wprowadzenie wymogu ich okresowego wyłączania w czasie intensywnej migracji.

Innym ważnym aspektem badań środowiskowych jest badanie wpływu farm wiatrowych na rybołówstwo. W tym przypadku, eksperci analizują oddziaływanie konstrukcji farm wiatrowych na środowisko i warunki życia ryb. Badają zmiany w migracji ryb, dostępności pokarmu, jakości wód oraz składu gatunkowego i liczebności populacji. Dzięki tym badaniom możliwe jest opracowanie odpowiednich strategii zarządzania, które minimalizują negatywne skutki dla rybołówstwa i wspierają zrównoważone wykorzystanie zasobów.

Kolejnym istotnym aspektem badań środowiskowych jest ocena wpływu hałasu generowanego przez turbiny wiatrowe na zwierzęta morskie. Farmy wiatrowe emitują dźwięki o różnej częstotliwości i natężeniu, które mogą mieć wpływ na komunikację, orientację, zachowanie, a także przeżywalność organizmów wodnych. Rodzaje emitowanych dźwięków będą różne w zależności od cyklu życia inwestycji. W fazie instalacji najważniejszymi źródłami dźwięków będą praca kafarów lub wibromłotów wbijających fundamenty turbin wiatrowych w dno morskie, silniki jednostek instalacyjnych i wsparcia oraz przenoszone przez fundamenty dźwięki związane z montażem turbin. W zależności od intensywności oddziaływania i odległości od źródła mogą one skutkować śmiercią lub trwałym uszkodzeniem organów zwierzęcia, maskowaniem sygnałów akustycznych, przekroczeniem progów reakcji lub słyszalności. W fazie serwisowej będą to dźwięki związane bezpośrednio z pracą elementów mechanicznych turbiny wiatrowej i szumem łopat wirnika, które mogą powodować płoszenie, wabienie lub zmianę szlaków migracji i zachowań fauny morskiej. W fazie serwisowej specjaliści wykorzystują hydrofony i inne urządzenia pomiarowe, aby monitorować hałas wokół farm wiatrowych i określają, czy znajdują się one w granicach akceptowalnych dla zwierząt morskich. W przypadku wykrycia nadmiernego hałasu, mogą być podejmowane środki zaradcze, takie jak zmniejszenie prędkości obrotowej turbin lub zastosowanie innych rozwiązań technicznych mających na celu redukcję hałasu np. wykorzystanie technologii izolacji akustycznej w konstrukcji turbin wiatrowych, które może ograniczyć przenikanie dźwięku na zewnątrz. Zastosowanie odpowiednich materiałów izolacyjnych lub ekranów dźwiękochłonnych może zmniejszyć hałas, który dociera do otaczającego środowiska morskiego.

Cały proces badań środowiskowych może trwać od kilku miesięcy do kilku lat, w zależności od skali projektu i wymagań lokalnych regulacji. Wymaga to współpracy między różnymi instytucjami naukowymi, konsultantami ekologicznymi i firmami zajmującymi się farmami wiatrowymi. Początkowo przeprowadza się wstępne studium teoretyczne tzw. Desktop Study (DTS), które obejmuje analizę dostępnych danych i publikacji naukowych dotyczących danego obszaru morskiego. Następnie na podstawie tych informacji opracowuje się plany i protokoły badań terenowych, które obejmują różnorodne metody, od badań wizualnych i akustycznych po analizę próbek wody i dna morskiego.


Identyfikacja niewybuchĂłw (UXO) jako element analizy antropogenicznej

Ważnym aspektem obok badań środowiskowych jest również identyfikacja niewybuchów (UXO) podlegająca pod badania antropogeniczne. Morskie obszary, na których planowane są farmy wiatrowe, mogą zawierać niewybuchy z okresu wojen lub ćwiczeń wojskowych, które wymagają zabezpieczenia. Przeprowadzenie odpowiednich badań UXO ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa pracowników zaangażowanych w budowę, środowiska naturalnego oraz budowy i utrzymania morskich farm wiatrowych. Z uwagi na wyzwanie jakie stawiają warunki na morzu i utrudniony dostęp do obszaru podwodnego badania najczęściej odbywają się z wykorzystaniem metod geofizycznych takich jak:

• Sonary bocznego skanowania (SSS) – Szeroko stosowane do wykrywania obiektĂłw podwodnych, w tym UXO. Urządzenia te emitują dĹşwiękowe impulsy, ktĂłre odbijają się od obiektĂłw podwodnych i są rejestrowane. Analiza danych sonarowych pozwala zidentyfikować potencjalne niebezpieczne obiekty.
• Magnetometria - Podobnie jak na lądzie, pomiary magnetyczne są skuteczną metodą wykrywania UXO na morzu. UXO często składają się z metalu wpływającego na lokalne ukształtowanie linii pola magnetycznego. Specjalistyczne urządzenia mierzą pola magnetyczne i identyfikują obszary o znacznym zakłóceniu, co moĹźe wskazywać na obecność UXO.
• Elektromagnetyzm - Metody elektromagnetyczne mogą być wykorzystane do wykrywania UXO na morzu. Polegają na generowaniu impulsĂłw elektromagnetycznych i rejestrowaniu ich oddziaływania z obiektami podwodnymi. Zmiany w polach elektromagnetycznych mogą wskazywać na obecność UXO.
• Obrazowanie akustyczne/sejsmiczne - Zaawansowane techniki obrazowania akustycznego, takie jak sonary wielowiązkowe, mogą być stosowane do wykrywania UXO na morzu. Te urządzenia tworzą trĂłjwymiarowe obrazy podwodnego środowiska, co ułatwia identyfikację obiektĂłw, w tym niebezpiecznych niewybuchĂłw.

Obok metod geofizycznych, bardziej kosztowne i czasochłonne, ale za to dostarczające więcej informacji o danym znalezisku jest wykorzystanie robotów (UUV – ang. Unmanned Underwater Vehicle lub ROV - ang. Remotely Operated Vehicle). Z ich pomocą można przeprowadzać badania i inspekcje obszarów morskich w celu wykrywania UXO. Roboty wyposażone w kamery, sonary i narzędzia do manipulacji, które mogą skanować i identyfikować obiekty na dnie morza. W większości przypadków używane są one dopiero po wykryciu potencjalnego niebezpieczeństwa metodami geofizycznymi. Obszary podejrzane o zawieranie niewybuchów badane są przez specjalistyczne ekipy przeprowadzające badania podwodne w celu weryfikacji obecności niewybuchów i określenia ich stanu.

Gdy niewybuchy zostaną zidentyfikowane, konieczne jest podjęcie odpowiednich decyzji w zależności od możliwości modyfikacji projektu i poziomu ryzyka. W puli możliwości mitygowania znajdują się: zmiana położenia elementu projektu, przesunięcie trasy elementów liniowych, usunięcie, zabezpieczenie lub kontrolowana detonacja obiektu UXO. Zadanie to należy do wyspecjalizowanych firm, które posiadają odpowiednie kwalifikacje i doświadczenie w rozbrajaniu i usuwaniu niewybuchów. Proces usuwania niewybuchów z morza jest skomplikowany i wymaga precyzji oraz zastosowania odpowiednich technik i narzędzi.

W przypadku małych niewybuchów, które nie stanowią bezpośredniego zagrożenia, może być wystarczające ich zabezpieczenie. Techniki zabezpieczania obejmują m.in. zastosowanie specjalnej obudowy lub materiałów absorbujących energię uderzeń lub wstrząsów chroniąc niewybuch przed przypadkową detonacją. W przypadku większych obiektów konieczne staje się wykorzystanie innych metod:

• Usuwanie: Najbezpieczniejszą i najskuteczniejszą metodą jest usuwanie UXO z morza. MoĹźe to obejmować zastosowanie specjalistycznych narzędzi i urządzeń do podnoszenia lub wyciągania UXO z dna morza. Wykwalifikowany personel moĹźe przeprowadzać te operacje zgodnie z odpowiednimi procedurami i środkami ostroĹźności.
• Detonacja kontrolowana: W przypadku niebezpiecznych UXO, ktĂłre nie mogą być bezpiecznie usunięte, moĹźna przeprowadzić kontrolowaną detonację. Są to kontrolowane eksplozje UXO, ktĂłre są nadzorowane przez wykwalifikowany personel i przeprowadzane z dala od obszarĂłw zaludnionych lub waĹźnych infrastruktur. Celem jest zniszczenie UXO, minimalizując ryzyko dla osĂłb i środowiska.
• Dezaktywacja: Metoda dezaktywacji UXO polega na unieszkodliwianiu niewybuchĂłw poprzez usunięcie ich zdolności do eksplozji. Wykwalifikowany personel moĹźe wykorzystać róşne techniki, takie jak odłączanie zapalnikĂłw lub rozbrajanie ładunkĂłw wybuchowych, aby zneutralizować UXO i zredukować ryzyko eksplozji.
• Kontrola dostępu: WaĹźnym aspektem zabezpieczania UXO na morzu jest kontrola dostępu do obszarĂłw, w ktĂłrych podejrzewa się obecność UXO. MoĹźe to obejmować ustanowienie stref ograniczonego dostępu, ostrzeganie Ĺźeglugi o potencjalnym niebezpieczeństwie, a takĹźe nadzĂłr i patrolowanie obszarĂłw, aby zapewnić, Ĺźe nikt nie przypadkowo nie natrafi na UXO.
• Badania i monitorowanie: Systematyczne badania i monitorowanie obszarĂłw morskich mają kluczowe znaczenie dla wykrywania i monitorowania potencjalnych miejsc obecności UXO. Wykorzystywanie technologii sonarowych, obrazowania podwodnego i innych technik badawczych pozwala na regularne skanowanie i identyfikację obszarĂłw ryzyka.

WaĹźne jest, aby cały proces identyfikacji niewybuchĂłw i ich usuwania był prowadzony z najwyĹźszą ostroĹźnością i zgodnie z odpowiednimi standardami bezpieczeństwa. W przypadku morskich farm wiatrowych, ktĂłre często znajdują się w bliskiej odległości od innych działań morskich, takich jak Ĺźegluga, rybołówstwo czy turystyka, bezpieczeństwo i minimalizacja ryzyka są kluczowe. RĂłwnieĹź z perspektywy powodzenia inwestycji istotne jest, aby zapewnić odpowiednią i doświadczoną reprezentację na jednostkach badawczych, co zmierza do zabezpieczenia interesĂłw poprzez minimalizację ryzyka natrafienia na zagroĹźenie podczas fazy instalacyjnej. 

Wraz z postępem technologicznym i rozwinięciem branży Offshore, można oczekiwać, że badania środowiskowe i identyfikacja niewybuchów będą kontynuowane i doskonalone, a ich skala i dokładność będą wzrastały. Należy mieć na uwadze, że koszty błędów lub niedopatrzeń na tym etapie mają ogromny wpływ na budowę MFW, chociażby ze względu na koszty związane z wydłużeniem czarteru jednostek instalacyjnych w przypadku wykrycia UXO podczas instalacji fundamentów lub kładzenia kabli podmorskich. Ponadto dążenie do zrównoważonej przyszłości energetycznej wymaga uwzględnienia zarówno aspektów ekologicznych, jak i tych związanych z bezpieczeństwem. Morskie farmy wiatrowe są innowacyjnym rozwiązaniem, które przyczynia się do zrównoważonego rozwoju energetycznego, a odpowiednie badania środowiskowe i identyfikacja niewybuchów (UXO) są kluczowymi krokami w tym procesie.

Ponadto, współpraca pomiędzy operatorami farm wiatrowych, firmami zajmującymi się usuwaniem niewybuchów, lokalnymi władzami, wojskiem i organizacjami ekologicznymi jest kluczowa dla skutecznego i bezpiecznego prowadzenia badań środowiskowych oraz identyfikacji niewybuchów. Wspólna praca pozwala na wymianę wiedzy, najlepszych praktyk i innowacyjnych rozwiązań, co przekłada się na optymalne rezultaty.


Od czego zacząć? 

Proces identyfikacji niewybuchów (UXO) zaczyna się od wykonania studium teoretycznego (ang. Desktop Study, DTS) polegającego na zagregowaniu wiedzy historycznej na temat materiałów, które mogły zostać zatopione na danym obszarze. Znając rodzaj zagrożenia lub w przypadku bojowych środków chemicznych – ich kontenerów, możliwe jest estymowanie szansy wystąpienia, głębokości zakopania w dnie morskim i dobranie odpowiedniej metody wykrywania.

cire.pl