Спасение рыбы от турбин ГЭС: как новые технологии позволяют сохранить осетров и лосося

«А что будет с рыбой, если её засосёт в турбину?» Этот наивный детский вопрос на деле оказывается одной из самых болезненных проблем современной гидроэнергетики. Давайте разберёмся, что не так с нашими плотинами.

ГЭС: благо цивилизации или смертельная ловушка?

Короткий ответ — да, ловушка. В водозаборы электростанций по всему миру ежегодно попадают миллионы рыб. И далеко не все они выплывают обратно живыми. Многих выбрасывает обратно уже мёртвыми или с несовместимыми с жизнью травмами.

Долгое время точных цифр не было. Но в 2022 году немецкие учёные из Института Лейбница собрали и проанализировали гору данных. Цифра шокирует: в среднем через ротор погибает 22,3% рыб. Для длинных и змеевидных угрей смертность и вовсе взлетает до 40%. Целые популяции под угрозой — разве это нормальная цена за киловатт-час?

Проблема явно требует решения. И оно, кажется, уже на горизонте.

Кто в группе риска? Все лучшие

Исследование подтвердило худшие опасения: больше всего страдают ценные мигрирующие виды. Лосось, форель, осетровые, угри — все они совершают долгие путешествия из рек в моря и обратно на нерест. И каждый раз на их пути встаёт бетонная стена и жужжащий «коридор смерти».

Не сладко и речным рыбам, которые просто любят перемещаться по своему водоёму. Щука, елец — они тоже регулярно попадают под жернова прогресса.

Почему турбины так опасны?

Всё просто: инженеры десятилетиями оптимизировали лопатки для максимального КПД. Они должны быть обтекаемыми, с острыми кромками, а ротор — вращаться быстро. Отличная физика для генерации тока, но представьте себя на месте форели, встретившей на пути такую металлическую гильотину.

Старые методы и новый подход

Конечно, проблему пытались решать и раньше. Многие плотины обзавелись рыбозащитными сооружениями.

Самый известный вариант — рыбопропускные шлюзы, или «рыбные лестницы». Это канал в обход плотины, имитирующий природные пороги. Вверх по течению он работает неплохо. А вот вниз — уже хуже. Многие рыбы почему-то упорно выбирают прямой путь через водозабор, а не безопасный обходной канал. Инстинкт? Ошибка навигации?

Пробовали ставить сетки и отпугиватели. Но сетка с ячейкой в 2 мм (чтобы не пропустить личинок угря) моментально забивается мусором и снижает эффективность всей станции. Тупик.

Идеальным решением была бы турбина, которая и энергию даёт, и рыбу не калечит. Звучало как фантастика, но в 2020-х такие разработки наконец вышли на stage.

Одна из самых многообещающих — турбина Alden, созданная в США. Её КПД — 90%, и при этом она оставляет невредимыми 90% пропущенной через себя рыбы. Почти магия!

Есть и другие варианты, вроде турбины с минимальными зазорами (MGR). Но настоящий прорыв, кажется, совершила компания Natel Energy с её Restoration Hydro Turbine (RHT).

Она уже работает на нескольких ГЭС в США и Австрии. В ходе одного испытания через ротор RHT на скорости 667 об/мин пропустили 131 угря. Результат? Все 131 выжили, без единой царапины. Вы только вдумайтесь в эту цифру!

Что особенно обнадёживает: одну такую турбину установили на старой ГЭС «Мельница водопадов свободы», которой почти 200 лет. Это доказывает — модернизировать можно даже исторические объекты. Вопрос лишь в желании и политической воле. А у нас она есть?

Выиграть время, чтобы найти будущее

У гидроэнергетики много грехов: затопленные земли, изменённые экосистемы. Но есть и плюсы — та же защита от наводнений.

Возможно, в долгосрочной перспективе человечество найдёт им более экологичную альтернативу. А пока травмобезопасные турбины — это шанс выиграть время. Шанс убрать хотя бы один, самый кровавый, минус из уравнения. Разве не ради этого стоит постараться?