Ηλεκτρομαγνητική Ρύπανση [Σημειώσεις] Καθηγητής Γ.Ζουγανέλης Version 0.2 Τόκυο, 2007
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Οι παρούσες σημειώσεις γράφηκαν σχεδόν στο ποδάρι λόγω διαφόρων συμβάντων το 2007, που αφορούσαν τις τοποθετήσεις κεραιών της κινητής τηλεφωνίας στην Ελληνική επικράτεια, καλυμμένων για να μην αναγνωρίζονται. Είναι χρήσιμες έστω και σε αυτή τη μορφή για όσους θέλουν να ασχοληθούν με το θέμα, που έχει και πολύ τεχνολογικό ενδιαφέρον. Γ.Ζουγανέλης
Περιεχόμενα 1. Εισαγωγή... 3 2. Όρια επικινδυνότητας ΗΜ ακτινοβολίας... 4 3. ΗΜ Ακτινοβολία από γραμμές υψηλής ενέργειας... 5 3.1 Αποτελέσματα εξομοίωσης... 5 3.2 Συμπεράσματα... 5 4. ΗΜ ακτινοβολία απο κινητά... 7 4.1 ΗΜ ρύπανση από μία μόνο κεραία βάσης κινητής τηλεφωνίας... 8 4.2 ΗΜ ρύπανση από πολλές κεραίες βάσης κινητής τηλεφωνίας... 9 4.3 Συμπεράσματα... 9 4.4 Ελληνική καινοτομία: Καλύμματα κεραιών κινητής τηλεφωνίας για αισθητική παρέμβαση!... 10 5. Προστασία από την ΗΜ ακτινοβολία... 11 5.1 Συμπέρασμα... 12 5.2 Αυστηρή Προειδοποίηση πρός τους αρμόδιους φορείς της πολιτείας... 12 1
2
1. Εισαγωγή Ηλεκτρομαγνητική Ρύπανση είναι ένα ακόμη είδος περιβαντολλογικού ρύπου αλλά ηλεκτρομαγνητικής φύσης. Σε μιά πρώτη προσέγγιση, μπορείτε νά τή φανταστείτε σαν ένα ηλεκτρομαγνητικό "νέφος" (για τό λόγο αυτό μερικές φορές χρησιμοποιείται γιά την ηλεκτρομαγνητική ρύπανση ο όρος Electro-Smog ή Electronic Smog), που υπάρχει γύρω σας και είναι αποτέλεσμα τής υπερβολικής ηλεκτρομαγνητικής επιβάρυνσης τού περιβάλλοντος από τεχνολογικά προιόντα, τα οποία είτε δεν σχεδιάστηκαν καλά είτε δέν έχουν υποστεί το σωστό ποιοτικό έλεγχο. Πηγές δημιουργίας του ηλεκτρομαγνητικού νέφους είναι οι διάφορες ηλεκτρικές ή μαγνητικές ή ηλεκτρομαγνητκές συσκευές ανεξαρτήτως μεγέθους καί χρήσης. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (EMF - Electromagnetic Field Radiation) διακρίνεται σε ιονίζουσα και σε μη-ιονίζουσα ανάλογα με τη συχνότητά της (βλέπετε τήν παραπάνω φωτογραφία). Μη-ιονίζουσα ακτινοβολία είναι εκείνη που δέν μπορεί να προκαλέσει ιονισμό δηλαδή νά μετακινήσει ηλεκτρόνια απο τους φλοιούς τών ατόμων καί τών μορίων ή ακόμη να διεγείρει πυρήνες στοιχείων. Τέτοιου είδους ακτινοβολία προέρχεται π.χ. από το ορατό φώς, από το υπέρυθρο φάσμα (Infrared -IR), από πηγές μικροκυμάτων (Microwaves - MW), από πηγές ραδιοφωνικών σημάτων (RF) π.χ. από τούς πομπούς τού ράδιο, τής τηλεόρασης, από εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας πηγές ακτινοβολίας π.χ γραμμές μεταφοράς (Extremely Low Frequency - ELF radiation) και από ισχυρά σταθερά ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία (strong DC fields). Η μή-ιονίζουσα ακτινοβολία παράγεται απο διάφορα είδη πηγών που υπάρχουν στο σπίτι, στο χώρο εργασίας ή στο περιβάλλον, απο lasers μέχρι γραμμές μεταφοράς, οικιακές συσκευές, κινητά, υπολογιστές, κεραίες κινητών, ραντάρ, ραντάρ αυτοκινήτων, ραντάρ εσωτερικού χώρου, ασύρματα δίκτυα κλπ. 3
Το κυριότερο αποτέλεσμα της δράσης της μη-ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι η αύξηση της θερμοκρασίας στούς σωματικούς ιστούς. Αυτό συμβαίνει, διότι τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία επιβάλλουν μιά κίνηση στα φορτία, που είναι εντοπισμένα μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Η επιβράδυνσή τους μετατρέπεται σε θερμότητα. Η έκλυση θερμότητας αλλάζει την ταχύτητα τών βιοχημικών αντιδράσεων, που συμβαίνουν μέσα στο σώμα και πιθανόν και την έκβασή τους. Δυστυχώς θα χρειστούν ακόμη πολλά χρόνια για να κατανοηθούν οι μηχανισμοί επίδρασης της μη-ιονίζουσας ακτινοβολίας στις βιολογικές αντιδράσεις και στά βιοηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα. Μέχρι τότε προσπαθείστε να καταλάβετε τίς αιτίες, που προκαλούν την ηλεκτρομαγνητική ρύπανση ώστε να προστατεύεστε καλύτερα. Ιονίζουσα ακτινοβολία είναι εκείνη η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, που έχει αρκετή ενέργεια για να μετακινήσει ηλεκτρόνια απο τους φλοιούς τών ατόμων και μορίων καί όχι μόνον αλλά καί νά διεγείρει ακόμη καί πυρήνες στοιχείων. Τέτοιου είδους ακτινοβολία προέρχεται π.χ. από ένα μέρος του υπεριώδους φάσματος (Ultraviolet - UV), από ακτίνες Χ (x-rays), από ακτίνες γ (γ-rays) και από τη κοσμική ακτινοβολία. Οι γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος και η κινητή τηλεφωνία αφορούν τη μη ιονίζουσα ακτινοβολία. 2. Όρια επικινδυνότητας ΗΜ ακτινοβολίας Στο γράφημα παρουσιάζονται οι τιμές τών ορίων επικινδυνότητας για την ένταση του ηλεκτρικού και του μαγνητιικού πεδίου συμπεριλαμβανομένης και της ενεργειακής 4
ροής - της Ευρωπαικής Ενωσης για το γενικό πληθυσμό, στη περιοχή συχνότητας 10 khz 300 GHz. Βάσει τών τιμών αυτών γίνεται ανά περίπτωση ο έλεγχος της ηλεκτρομαγνητικής ρύπανσης με τη σωστή μεθοδολογία και τα κατάλληλα όργανα μέτρησης. Η ασυμβατότητα, που υπάρχει στο παραπάνω γράφημα, για τις χαμηλότερες συχνότητες μεταξύ τών τιμών του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου απαιτεί τη διόρθωσή του. 3. ΗΜ Ακτινοβολία από γραμμές υψηλής ενέργειας Πολλές θόρυβος γίνεται - και δικαιολογημένα - για τις βιολογικές επιδράσεις τών ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, που παράγονται από τις γραμμές μεταφοράς υψηλής ισχύος συχνότητας 60 Hz, μιάς συχνότητας που θα μπορούσε να επηρεάζει τις εγκεφαλικές λειτουργίες (η φωτογραφία από τη περιοχή του Γέρακα). Στη φωτογραφία που ακολουθεί σας παρουσιάζω δύο γραφήματια από ένα υπολογισμό που έκανα, για να βρώ τη κατανομή του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου γύρω από μια γραμμή μεταφοράς υπερυψηλής τάσης 7 kv (επτά χιλιάδες Volts), πού ευρίσκεται σε ύψος 15 μέτρων από τό έδαφος. Η γραμμή μεταφοράς υποτίθεται ότι είναι κάθετη στην οθόνη του υπολογιστή σας και φαίνεται σαν ένα έντονο σημαδάκι (cable) στο κέντρο των δύο γραφημάτων. Το άνω γράφημα δείχνει τη κατανομή του ηλεκτρικού πεδίου και το κάτω στη κατανομή του μαγνητικού πεδίου σε απόσταση 300 μέτρων από τη γραμμή μεταφοράς και σε βάθος 50 μέτρων εντός του υπεδάφους. Στό μοντέλο αυτό θεωρώ ότι το υπέδαφος (ground) είναι ομογενές μείγμα διηλεκτρικών υλικών καί όχι τέλειο μέταλο γιά ρεαλιστικότερα αποτελέσματα. Επίσης, θεωρώ ότι σε απόσταση 70 μέτρων από τη γραμμή υπάρχει ένα κτίριο ύψους 10 μέτρων και φάτσας 10 μέτρων φτειαγμένο από τσιμέντο. Αυτό έγινε για να δώ αν η ρύπανση διαδίδεται μέσα στο κτίριο ή και πίσω από αυτό. 5
3.1 Αποτελέσματα εξομοίωσης 1) η ΗΜ ρύπανση μπορεί να εκτείνεται σε απόσταση πάνω από 300 μέτρα. 2) η ΗΜ ρύπανση εκτείνεται καί μέσα στό υπέδαφος και σέ βάθος πάνω από 50 μέτρα. 3) η ΗΜ ρύπανση διαδίδεται καί μέσα στό κτίριο αλλά και πίσω από αυτό. 4) το μαγνητικό πεδίο στα 300 μέτρα είναι 4420 Α/m, δηλαδή ξεπρενάει κατά πολύ το όριο επικινδυνότητας τών 500 A/m, που ορίζει η Ευρωπαική Ενωση. 5. το ηλεκτρικό πεδίο είναι μικρότερο από τα 10 kv/m στα 300 μέτρα, καθότι η γραμμή μεταφοράς της εξομοίωσής μας φέρει τάση 7 kv. Αλλά μιά γραμμή τάσης πάνω από 10 kv θα δίνει ηλεκτρικό πεδίο που θα ξεπερνάει τό όριο επικινδυνότητας, που καθορίζει η Ευρωπαική Ενωση. 3.2 Συμπεράσματα Από όσα σας ανέφερα προκύπτει ότι: 1) το όριο ασφαλείας τών 300 μέτρων σαν όριο ελάχιστης απόστασης για προστασία από ΗΜ ρύπανση δεν έχει νόημα. 2) επιβάλλεται ο έλεγχος τών ορίων επικινδυνότητας ανά περίτπωση υποψίας για ηλεκτρομαγνητική ρύπανση 6
4. ΗΜ ακτινοβολία απο κινητά Πολύ συζήτηση - και δικαιολογημένα - υπάρχει γύρω από την επίδραση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας της παραγόμενης από ένα κινητό τηλέφωνο την ώρα της ομιλίας του. Στη φωτογραφία αριστερά, σας παρουσιάζω έναν υπολογισμό μου, της μεταβολής της κατανομής της θερμοκρασίας μέσα σε ένα μοντέλο ανθρώπινης κεφαλής τη στιγμή λειτουργίας ενός κινητού τηλεφώνου. Ο υπολογισμός είναι ενδεικτικός και εξαρτάται απο την μορφή και την ισχύ της κεραίας, η οποία στο συγκεκριμένο παράδειγμα είναι κοντά στο αριστερό αυτί του ανθρωπου. 7
Το αποτέλεσμα που προκύπτει είναι, ότι η θερμοκρασία παρουσιάζει τη μεγαλύτερη μεταβολή (0.5-1.5 Celsius) στην περιοχή του αυτιού αλλά και μέσα στο κεφάλι. Η συμπεριφορά αυτή επιβεβαιώνεται με μετρήσεις MRI (μαγνητικές τομογραφίες) του εγκεφάλου ενός χρήστη κινητού τηλεφώνου, τοποθετημένου στη θέση του αυτιού του, μίας με το κινητό ενεργοποιημένο και μίας με το κινητό εκτός λειτουργίας, τις οποίες βλέπετε στην αποκάτω φωτογραφία. Παρατηρείστε ότι η περιοχή Α περιέχει εντονότερα κίτρινα χρώματα (μεγαλύτερη απορρόφηση υψηλότερη θερμοκρασία) απο εκείνα της περιοχής Β αλλά και ότι αυτά κατέχουν μεγαλύτερη έκταση. Το κόκκινο τόξο δείχνει κάτι κόκκινα σημεία, τα οποία δεν μπορούμε να προσμετρήσουμε στα υπέρ, αφού αφορούν φαινόμενα από σφραγίσματα δοντιών του χρήστη! Για το λογο αυτό συνιστώ κατά την επικοινωνία τη χρήση τών ειδικών ακουστικών με καλώδο και τη τοποθέτηση του κινητού μακράν του σώματος ή μέσα σε ειδικά σχεδιασμένη θήκη. 4.1 ΗΜ ρύπανση από μία μόνο κεραία βάσης κινητής τηλεφωνίας Υπάρχει έντονο και δικαιολογημένο ενδιαφέρον γύρω απο την επιλογή του ελαχίστου ορίου απόστασης μιας κεραίας κινητής τηλεφωνίας απο ένα κατοικημένο κτίριο. Είναι ευνόητο ότι αυτό εξαρτάται από το είδος της κεραίας, την έντασή της, τη θέση της αλλά και τον καιρό! Στη φωτογραφία αριστερά βλέπετε μία εξομοίωση της κατανομής του ηλεκτρικού πεδίου της εκπεμπόμενης από μια τυπική κεραία κινητής τηλεφωνίας, τοποθετημένης στον τοίχο μιάς πολυκατοικίας. Τα πολλά διαφορετικά χρώματα δηλώνουν τις διαφορετικές τιμές της έντασής του πάνω σε αυτά τα κτίρια, όπως προκύπουν από τον υπολογισμό. Η ένταση του πεδίου αυξάνεται από το μπλέ (σχεδόν μηδέν), πρός το πράσινο, πρός το κίτρινο και πρός το κόκκινο χρώμα (μέγιστη τιμή). 8
Οπως θα παρατηρήσατε κάτω απο την κεραία το ηλεκτρικό πεδίο δεν είναι ακριβώς μηδέν, όπως πιθανώς νομίζουν όσοι έχουν τοποθετήσει κεραίες στις ταράτσες τους. Παρατηρείστε επίσης ότι σε κάποιες περιοχές, σχετικά μακριά από την κεραία, η ένταση του πεδίου είναι ισχυρότερη (κόκκινη περιοχή) από ότι στον τοίχο της πολυκατοικίας στην οποία αυτή ευρίσκεται τοποθετημένη (πράσινη περιοχή). Αυτό οφείλεται σε γνωστά φαινόμενα διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων(συμπεριλαμβανομένου εκείνου τών πολλαπλών ανακλάσεων), στη συμπεριφορά τών υλικών απο τα οποία είναι συνήθως κατσκευασμένα τα κτίρια κλπ. 4.2 ΗΜ ρύπανση από πολλές κεραίες βάσης κινητής τηλεφωνίας Στη φωτογραφία, σας παρουσιάζω μιά ακόμη αντιπροσωπευτική εξομοίωση της κατανομής της ηλεκτρομαγνητικής ρύπανσης όπως προκύπτει από ακριβέστατους υπολογισμούς για μια τυπική κατανομή κεραιών τηλεφωνίας σε μια πόλη. Τα πολλά διαφορετικά χρώματα δηλώνουν τις διαφορετικές τιμές της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου πάνω σε αυτά τα κτίρια, όπως προκύπουν από τον υπολογισμό. Η ένταση του πεδίου αυξάνεται από το μπλέ (σχεδόν μηδέν), πρός το πράσινο, πρός το κίτρινο και πρός το κόκκινο χρώμα (μέγιστη τιμή). Παρατηρείστε πώς είναι διεσπαρμένες οι κόκκινες περιοχές αυξημένης τιμής του ηλεκτρικού πεδίου σε μια περιοχή πολλών οικοπεδικών τετραγώνων. Προφανώς η κατάσταση στην Ελλάδα, μέ τόσες παράνομα ανηρτημένες κεραίες, είναι πολύ πιό αποκρουστική από αυτή που βλέπετε στη φωτογραφία. 4.3 Συμπεράσματα 9
Από όσα σας ανέφερα μέχρι τώρα και απο τη μελέτη τών τελευταίων φωτογραφιών με τις εξομιοώσεις μέσα σε πόλη, προκύπτουν πάρα πολλά και σημαντικά συμπεράσματα. Μεταξύ αυτών είναι: 1) Δέν είχε ούτε έχει νόημα η αναφορά σε κανένα κρατικό ή επιστημονικό κείμενο ενός ορίου απόστασης ελάχιστης επικινδυνότητας π.χ. 300 μέτρων απο κεραία. Δεν έχει καμμία επιστημονική βάση. Αντίθετα, έχει νόημα το μετρούμενο ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο να μη υπερβαίνει το όριο επικινδυνότητας για τη συγκεκριμένη συχνότητα που ενδιαφέρει ανεξάρτητα από απόσταση ή γωνία απο την οποιαδήποτε κεραία ή σύστημα κεραιών. 2) Δέν έχει νόημα η μέτρηση και ο έλεγχος του επιπέδου της ηλεκτρομαγνητικής ρύπανσης να γίνεται με μετρητές τοποθετημένους σε σταθερά σημεία απέναντι απο κεραίες (αλλά ούτε και με μετρητές τοποθετημένους σε κινούμενα οχήματα). Πρόκειται για απλοικές προσεγγίσεις επίλυσης ενός σύνθετου προβλήματος. 4.4 Ελληνική καινοτομία: Καλύμματα κεραιών κινητής τηλεφωνίας για αισθητική παρέμβαση! Ενα γεγονός ότι οι κεραίες χρειάζονται καλύμματα για τη προστασία των ηλεκτρονικών τους μερών αλλά και προκειμένου να διαμορφώσουν τις ιδιότητές τους. Αυτά τα καλύματα διεθνώς ονομάζονται radome (ραντόμι). Στη φωτογραφία αριστερά βλέπετε διάφορα είδη κεραιών με τα καλύμματά τους. Αυτά δεν είναι φτειαγμένα απο τυχαία υλικά αλλά από υλικά μικρής απορρόφησης της ακτινοβολίας, που αντέχουν στις αλλαγές του καιρού και έχουν υποστεί συγκεκριμένα tests ώστε η κεραία να λειτουργεί σωστά. 10
Ολες οι κεραίες, όπως και οι κεραίες κινητής τηλεφωνίας δεν επιτρέπεται να καλύπτονται με πάσης φύσης επιπλέον προστατευτικά καλύμματα αγνώστων προδιαγραφών διότι είναι δυνατόν να αποκτήσουν χαρακτηριστικά έξω απο τις προδιαγραφές τους. Υπο αυτή την έννοια καθίστανται επικίνδυνες για τη δημόσια υγεία. Η άποψη της ΕΕΑΕ (στη φωτογραφία αριστερά βλέπετε απόσπασμα από επίσημο φυλλάδιο), ότι ένα επιπλέον κάλυμμα π.χ. μία καμινάδα, μπορεί να εντάξει αισθητικά καλύτερα μια κεραία τηλεφωνίας στο περιβάλλον, δεν είναι επιστημονικά ορθή. Το σχετικό φυλλάδιο πρέπει να αποσυρθεί. Αυτό που υποστηρίζει, δεν είναι επιστημονικά ορθό. Τέτοιες επικίνδυνες απόψεις μπορεί να βλάψουν σοβαρά τη δημόσια υγεία. 5. Προστασία από την ΗΜ ακτινοβολία Βασικά υπάρχουν δύο μέθοδοι προστασίας από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με υλικά. 1) δια απορρόφησης, όπου ένα απορροφητικό υλικό μετατρέπει την προσπίπτουσα ακτινοβολία - μίας ή περισσοτέρων συχνοτήτων - σε θερμότητα ή και άλλου είδους ενέργεια ωφέλιμη ή όχι 2) δια ανακλάσεως, όπου ένα ανακλαστικό υλικό ανακλά πρός μία η περισσότερες διευθύνσεις την προσπίπτουσα σε αυτό ακτινοβολία μίας ή περισσοτέρων συχνοτήτων. Αμφότερες οι μέθοδοι βασίζονται σε φυσικά υλικά, σύνθετα υλικά και μεταυλικά. Η απόδοση τους εξαρτάται απο τον τρόπο κατασκευής τους, τη γεωμετρία τους, τις ηλεκτρομαγνητικές τους ιδιότητες, όπως και τη συχνότητα, πόλωση, κατανομή και ισχύ της προσπίπουσας ακτινοβολίας. Τα υλικά αυτά ανάλογα με το είδος τους και τη μεθοδολογία που χρησιμοποιείται μπορούν να εντοιχιστούν, να επιστρωθούν σε επιφάνειες κλπ και υπάρχουν σε διάφορες μορφές ανάλογα με το είδος και τον βαθμό προστασίας που ζητείται. 11
5.1 Συμπέρασμα Υπάρχουν υλικά που να προστατεύουν επαρκώς τους πολίτες σε κραυγαλέες περιπτώσεις και τα οποία θα επέτρεπαν στις εταιρείες π.χ. ΔΕΗ, κινητής τηλεφωνίας κλπ, να κάνουν σωστότερα και ευκολότερα τη δουλειά τους. Η ζωή όλων θα μπορούσε να γίνει καλύτερη. Αυτό όμως προυποθέτει γνώσεις, ευελιξία, υποδομές και οργάνωση. 5.2 Αυστηρή Προειδοποίηση πρός τους αρμόδιους φορείς της πολιτείας Σε περίπτωση ισχυρού σεισμού θα δημιουργηθούν μεγάλα προβλήματα σε ανθρώπους, εταιρείες και πολιτεία αν συμβεί πτώση κτιρίων, που φέρουν απαίδευτα βαρειά κεραιοσυστήματα κινητής τηλεφωνίας. Η πολιτεία πρέπει να λάβει άμεσα μέτρα για το θέμα αυτό, όπως και να απαγορεύσει τα καλύμματα στις κεραίες γιατί θα προκύψει μεγάλο πρόστιμο από την ΕΕ. Η ευαισθησία είναι ένδειξη ήθους, γνώσεων και πολιτισμού. Οι σωστοί και δίκαιοι νόμοι, όταν λειτουργούν με ισονομία, σημαίνουν και σωστή λειτουργία της δημοκρατίας. Μπορεί το κράτος στη θλιβερή οικονομική κατάσταση που είναι, να αποζημιώσει τα θύματα και τις καταστροφές που θα προκύψουν αν υπάρξει ένα ισχυρό σεισμικό συμβάν; Αμφιβάλλω Η πρόληψη είναι η σωστότερη λύση. 12
13
14