Poznań 24.04.2012

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP24 kwiecień 2012r.

„Oddziaływanie bodźców fizykalnych

wytwarzanych przez turbiny wiatrowe

na żywe organizmy”Prof. zw. dr hab. n. med. dr h.c. Feliks Jaroszyk1. Instytut Ochrony Zdrowia PWSZ w Pile2. Katedra Biofizyki Uniwersytet Medyczny w Poznaniu

Tem peratura (T)Organizm żywy prom . kosm iczne

Ciśnienie (p)

Fal

eel

ektr

omag

nety

czne

prom .

W ilgotność (w % )

prom . X

Pole m agnetyczne (H)

prom . UV

Pole elektryczne (E)

prom . ViS

Fale sprężyste (akustyczne, infradźwięki)

prom . IR

prom . m ikrofalowe

prom . TV

prom . UKF

prom . radiowe (M, L)

prom . PEM

prom . ELF

Środowisko zewnętrzne

Śro

do

wisko

wew

nętrzn

e

1. Organizm żywy w środowisku zewnętrznym

I. Wprowadzenie

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

2. Czynniki fizyczne wytwarzane przez elektrownie wiatrowe

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Elektrownie wiatrowe

Fale sprężystePola elektromagnetyczneELF (50 Hz)

Modulacja natężenia oświetlenia (zjawisko migotania cienia, odbicie światła)

Hałas infradźwiękowy(1 Hz – 200 Hz)

Hałas niskoczęstotliwościowy(10 Hz -200 Hz)

Hałas dźwiękowy(20 Hz – 20 kHz)

3. Fale sprężyste wytwarzane w turbinach wiatrowych

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

• Hałas Infradźwiękowy (HI) – 1 Hz ÷ 20 Hz

• Hałas Niskoczęstotliwościowy (HN) – 10 ÷ 200

Hz

• Hałas Dźwiękowy (HD) – 20 Hz ÷ 20 kHz

3. 1 Drogi Percepcji Fal Sprężystych

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

• droga słuchowa (ucho zewnętrzne, środkowe,

wewnętrzne, nerw słuchowy, ośrodki korowe w

mózgu)

• droga poza słuchowa (receptory Paciniego,

Ruffiniego lub Merkla, system nerwowy,

ośrodkowy układ nerwowy) – bodziec słuchowy

uruchamiający drogę poza słuchową musi być

większy o około 30 dB od bodźca drogi

słuchowej

Sentencja farmaceutyczna

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

„WSZYSTKO JEST TRUCIZNĄ,

WSZYSTKO JEST

LEKARSTWEM, WSZYSTKO

ZALEŻY OD DAWKI”

3.2 Krzywe progu słyszalności i bólu narządu słuchu

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

3.3 Porównanie poziomów ciśnienia hałasu infradźwiękowego i niskoczęstotliwościowego

generowanego przez różne źródła

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Źródło hałasu Poziom ciśnienia akustycznego

[dB]

1. turbina wiatrowa 500 kW

(pomiar w odległości 200m)

64

2. w biurze (przy pracy urządzeń

klimatyzacyjnych i wielu

komputerów)

74

3. we wnętrzu samochodu osobowego

przy prędkości 100 km/h (jazda po

szosie)

103

4. we wnętrzu samochodu osobowego

przy prędkości 30 km/h (jazda po

bruku)

116

5. ruchliwa szosa (w odległości 5 km) 72 - 75

3.4 Wykorzystanie fal sprężystych w fizykoterapii

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

w terapii

wibroakustycznej

(TW)

w masażu

wibroakustycznym

(MW)

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

w terapii wibroakustycznej (TW) znalazły

zastosowanie fale sprężyste o częstotliwościach od

0,1 Hz do 10 kHz. W organiźmie żywym

człowieka na skutek skurczu komórek mięśniowych

tworzy się tło mikrowibracyjne. Amplituda

mikrowibracji biologicznych jest zawarta w

przedziale od do . Deficyt

mikrowibracji lub obniżony jego poziom (podczas snu)

obniża odporność i hamuje odbudowę sił

witalnych. Urządzenia wibroakustyczne pozwalają

kompensować deficyt mikrowibracji w żywych

organizmach.

410 mm 25 10 mm

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

w masażu wibroakustycznym (MW) amplituda

drgań jest około 100 razy większa jak w terapii

wibroakustycznej (TW) . Ponadto w przeciwieństwie

do systemów (TW) w systemach (MW) nie zmienia się

częstotliwość drgań lub zmienia się w niewielkich

granicach.

Wykorzystanie mikrowibracji do celów terapeutycznych

jest przykładem zmieniających się poglądów

naukowych. Do końca XX wieku dominował pogląd iż

wibracje są czynnikiem szkodliwym dla zdrowia.

Dopiero odkrycia XXI wieku ten pogląd zmieniły.

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

4.1 Naturalne pola elektryczne i magnetyczne

4. Pola elektryczne i magnetyczne

Rycina. Naturalne stałe pole elektryczne Ziemi

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Rycina. Naturalne zmienne pole elektryczne Ziemi

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Rycina. Teoretyczny przebieg rozkładu linii sił pola Ziemi

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Rycina. Rozkład linii sił pola geomagnetycznego Ziemi zdeformowany oddziaływaniem wiatru słonecznego

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

4.2 Sztuczne pola elektryczne i magnetyczne

wytwarzane przez linie energetyczne i systemy transformatorowe,

urządzenia generatorowe w elektrowniach cieplnych, jądrowych, wodnych, wiatrowych itp.

urządzeniach elektrycznych trakcji kolejowej, tramwajowej, samochodowej, sprzętu TV, sprzętu AGD itp.

sprzęt elektromedyczny, sprzęt fizykoterapeutyczny itp.

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Tabela 1. Przykładowe związki pomiędzy f, λ, energią kwantów dla promieniowania niejonizującego.

Częstotliwość

(f)

Długość fali (λ) Energia kwantu

(w jednostkach

kT)

1 Hz 300.000 km 1,5·10-13

10 Hz 30.000 km 1,5·10-12

100 Hz 3.000 km 1,5·10-11

1000 Hz 300 km 1,5·10-10

100 kHz 3 km 1,5·10-8

1 MHz = 106Hz 300 m 1,5·10-7

1GHz = 109Hz 30 cm 1,5·10-4

100GHz = 1011Hz 3 mm 1,5·10-2

1000GHz =

1012Hz

0,3 mm 1,5·10-1

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Tabela 2. Dopuszczalna wartość składowej elektrycznej i magnetycznej pola elektromagnetycznego 50 Hz na terenach zabudowy mieszkaniowej

CZĘSTOTLIWOŚĆ

POLA

ELEKTROMAGNETYCZN

EGO ( )

SKŁADOW

A

ELEKTRYCZ

NA (

)

SKŁADOWA

MAGNETYCZ

NA ( )

50 1 60

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Tabela 3. Dopuszczalna wartość składowej elektrycznej i magnetycznej pól elektromagnetycznych o i dotyczących terenów dostępnych dla ludności.

1 0f Hz 2 50f Hz

CZĘSTOTLIWOŚĆ POLA

ELEKTROMAGNETYCZNE

GO ( )

SKŁADOWA

ELEKTRYCZNA

(

)

SKŁADOWA

MAGNETYCZNA

( )

0 10 2500

50 10 60

Hz /kV m /A m

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Wrażenie widzenia wiąże się wyłącznie z oddziaływaniem na narząd wzroku fal elektromagnetycznych z zakresu VIS (fale o długościach od 380 nm do 700 nm). Fale te noszą nazwę promieniowania widzialnego. Tylko takie fale są rejestrowane przez receptory widzenia nazywane czopkami i pręcikami rozmieszczonymi w siatkówce oka.

5. Efekt migotania cienia

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Występujące periodycznie zmiany natężenia oświetlenia danej powierzchni można nazwać migotaniem cienia (EMC). Migotanie cienia może być wywołane w sposób naturalny lub sztuczny. Do naturalnego sposobu można zaliczyć wytwarzanie cienia przez przesuwające się chmury przesłaniające światło słoneczne.

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Migotanie cienia wytworzone w sposób

sztuczny może mieć wpływ

negatywny na zdrowie człowieka.

Dotyczy to w szczególności osób po

wstrząśnieniu mózgu oraz osób

chorych na padaczkę (epileptyków)

przy określonych częstotliwościach

migotania cienia.

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Z badań zespołu brytyjskich naukowców wynika:P

roce

ntow

e po

gors

zeni

e sa

mop

oczu

cia

u ep

ilept

yków

%

1Turbiny wiatrowe

2,5 3,5 16 24 Częstotliwość EMC w Hz

5

15

10

20

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

W przypadku turbin wiatrowych

trójłopatowych wolnoobrotowych

maksymalna ilość obrotów wynosi 20

obr/min.

Częstotliwość (f) rotacji silnika wiatrowego

jest równa Hz (około 0,33 Hz).

Maksymalna częstotliwość EMC wynosi 0,99

Hz.

1

3

Ponieważ są trzy łopaty, stąd częstotliwość EMC jest równa 3∙0,33 Hz = 0,99 Hz

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Wniosek

Efekt EMC pochodzący z turbin wiatrowych

nie może spowodować pogorszenia

samopoczucia u epileptyków.

SEMINARIUM„Energetyka wiatrowa – fakty – mity”

SENAT RP

Bibliografia

Prezentowany referat został oparty na

trzech specjalistycznych opracowaniach

wykonanych przeze mnie na zlecenie SEO:1. Oddziaływanie hałasu akustycznego oraz

infradźwiękowego na żywy organizm człowieka2. Oddziaływanie niskoczęstotliwościowych pól

elektromagnetycznych z zakresu ELF na żywy organizm człowieka

3. Oddziaływanie efektu stroboskopowego i migotania cienia na żywy organizm człowieka

Dziękuję

za uwagę