5G-Mobilne grzanie na ekranie?
Miłosz Dorsz
Ekspert ds. bezpieczeństwa
„(…) Nowe technologie i rozwiązania łączą świat fizyczny, cyfrowy i biologiczny, w sposób który całkowicie przeobrazi ludzkość. Do jakiego stopnia będzie to transformacja pozytywna, zależeć będzie od tego, jak będziemy sobie radzić z niebezpieczeństwami i możliwościami, które podczas tej przemiany napotkamy. ”Klaus Schwab 4 IR – Fourth Industrial Revolution.
„5 G – mobilne grzanie na ekranie?”
Każdy etap działania związanego z realizacją inwestycji wiąże się z ryzykiem . Aktualna sytuacja determinowana postępującą recesją gospodarczą, podyktowaną światową pandemią „COVID-19” zapewne przysporzy wielu branżom istotnych problemów związanych z codziennym prowadzeniem rozpoczętych projektów .W mojej ocenie istotnym czynnikiem mającym duży wpływ na przebieg inwestycji (pomijając ogólnoświatowy regres) jest przygotowanie i prowadzenie inwestycji zgodnie z procedurami formalno-prawnymi i ustaleniami środowiskowymi. Popełnienie błędu we wczesnej fazie etapu przygotowania , projektowania i realizacji inwestycji niesie ze sobą problemy mogące zasadniczo wpłynąć na istniejący system urbanistyczny miast. Pojęcie ryzyka definiowane szeroko w literaturze technicznej określa się jako ustalenie poziomu prawdopodobieństwa (częstości wystąpienia ) określonych zdarzeń, wywołanych czynnikami zagrożeń i podanie konsekwencji wystąpienia tych zdarzeń. Wszechobecne koncepcje rewitalizacji miast mają przynieść rozwój w trzech sferach ; ludzie, przestrzeń , ekonomia. Jak pogodzić rozwój digitalizacji z wyżej wymienioną koncepcją bez eskalacji kolejnych zagrożeń? Inteligentny rozwój miast opierający się na wprowadzaniu rewolucyjnych systemów IT , szczególnie w centrach zatłoczonych aglomeracji w moim przekonaniu będzie miał kluczowe znaczenie dla zdrowia naszej populacji w dłuższej perspektywie. Świadome i odpowiedzialne kreowanie przekazu informacyjnego w szczególnej sytuacji będzie miało kapitalne znaczenie dla właściwej oceny ryzyka wdrażanej technologii mobilnej 5G. Dlatego uważam że moderatorzy po okresie społecznej konsultacji z należytą starannością powinni przedstawić istotę oddziaływania pola elektrycznego i magnetycznego , w aspekcie wpływu na żywy organizm. Publikacja ta jest próbą zwrócenia uwagi na nowe dynamiczne zmiany w projektowanej infrastrukturze teletechnicznej i teleinformatycznej. Wprowadzanie na rynek nowego standardu sieci komórkowej 5G – piątej generacji technologii mobilnej , zastępującej 4G /LTE , niesie ze sobą pewne wątpliwości i pytania co do zapewnienia bezpiecznego użytkowania .
Nasza cywilizacja od ponad stu lat jest kształtowana poprzez rozwój technologii wykorzystującej zwiększanie zakresu i mocy fal elektromagnetycznych. Łączność bezprzewodowa wiąże się z wypromieniowywaniem w cyberprzestrzeni fal od bardzo niskiej częstotliwości poprzez mikrofale , promieniowanie podczerwone , światło widzialne promieniowanie ultrafioletowe oraz wysokoczęstotliwościowe promieniowanie x i gamma będące czynnikami promieniowania elektromagnetycznego. Odpowiednie wykorzystanie zewnętrznego pola elektrycznego i magnetycznego, z jednej strony może wpływać pozytywnie na funkcjonowanie organizmów żywych, z drugiej zaś może dać negatywny skutek. Stwierdzenie to pokrywa się z teorią Arndta i Schultza , wg której słaby bodziec zewnętrzny wywołuje korzystną reakcję organizmu, natomiast silny może ten wpływ znieść . Czy znamy wyczerpującą odpowiedź ? Czy kolejne nowe rozwiązania wykluczają niekorzystne czynniki promieniowania elektromagnetycznego? Czy nie zmieniają budowy komórkowej organizmów żywych w dłuższej perspektywie?
Według definicji „proces wzbudzenia fal elektromagnetycznych przez jakikolwiek układ w otaczającej go przestrzeni nazywamy promieniowaniem( emisją fal), a sam układ – układem promieniującym ( emitującym).Pole fal elektromagnetycznych nazywamy polem promieniowania.” Fizyka .Poradnik encyklopedyczny. B.M.Jaworski, A.A. Dietkaf: Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999. Fizyka bardzo precyzyjnie określa niekorzystny wpływ promieniowania elektromagnetycznego o wysokiej częstotliwości na zdrowie człowieka. Być może zmiany w środowisku spowodowane kolejną ”optymalizacją” parametrów fizycznych takich jak na przykład temperatura, oświetlenie, ruch , poziom gazów w powietrzu, związane już z postępującym efektem cieplarnianym nie pozostaną bez znaczenia w kontekście implementacji nowego systemu telefonii mobilnej. W niniejszej analizie pragnę jedynie zasugerować , że operatorzy oprócz zapewnienia bezpiecznego transferu danych i naszej prywatności nie powinni ingerować w zmiany wyżej wymienionych parametrów mających wpływ na zdrowie „cyfrowych społeczeństw”.
Wpływ promieniowania elektromagnetycznego na żywe organizmy może wynikać z następujących zjawisk:
Jonizacji, wydzielania ciepła, interferencji fal elektromagnetycznych.
W niniejszym opracowaniu skoncentruję się na czynniku termicznym. Zmienne pole elektromagnetyczne indukuje w tkankach prąd elektryczny w postaci nośników ładunku jak i polaryzacji, co prowadzi do zmiany fali elektromagnetycznej w energię cieplną, czyli powoduje ogrzanie tkanki. W medycynie, w dziedzinie zwanej diatermią , zjawisko to jest powszechnie znane. Diatermia pozwala wytwarzać ciepło głęboko w tkankach, gdzie nie dociera już promieniowanie podczerwone i inne rodzaje promieniowania cieplnego powierzchniowego. Różne części ciała w różny sposób reagują na zmienne pole elektryczne , skutkiem czego nagrzewają się do innych wartości temperatur. Tłuszcz nagrzewa się szybciej , w odróżnieniu od kości , które wymagają dłuższego oddziaływania pola , by osiągnąć tę samą temperaturę. Wyróżnić można dwa rodzaje diatermii; krótkofalową i mikrofalową. Wielkością określającą rodzaj występowania diatermii , jest częstotliwość wykorzystywanego pola elektrycznego. Fale milimetrowe gwarantują super szybkość na niewielkich odległościach ( mmWare od 17.000 – do kliku dziesięciu tysięcy MHZ ) , w rezultacie tracą energię i nie penetrują głębszych warstw ciała. Dotychczasowe badania skłaniają do twierdzenia że są absorbowane w całości przez wartę tkanki o grubości ok. 2 mm. Pozytywne zastosowanie w medycynie znajduje również pole magnetyczne , określane mianem magnetostymulacji i megnototerapii. Magnetostymulacja wykorzystuje pole o natężeniu z zakresu od 0,008 do 80 amper na metr i o częstotliwości od kilku do 30Hz . Magnetoterapia opiera się na oddziaływaniu pola magnetycznego o znacznie większym natężeniu z zakresu od 80 do 16.000 A/m i o częstotliwości nie przekraczającej 100Hz . Przy częstotliwości pola powyżej 100 kHz efekt termiczny zaczyna dominować . W zależności od głębokości na jaką promieniowanie elektromagnetyczne wnika do organizmu , konsekwencje mogą być różne , od ogrzania całego organizmu do oparzeń na powierzchni ciała .
Są to przykłady pozytywnego i leczniczego wpływu oddziaływania czynników elektromagnetycznych na tkanki żywe.
Ale czy tylko ? Efekt ogrzania, nagrzewania tkanek przez fale elektromagnetyczne systemu 5G, może dotyczyć skóry oraz rogówki w tkance ocznej. Ale jeżeli nie inicjuje chorób cywilizacyjnych (np.rak mózgu) to czy na pewno nie stanowi czynnika potencjalnie przyspieszającego rozwój choroby?
Na zdane pytanie badawcze ; „czy istnieją potwierdzone naukowo jednoznaczne dowody na szkodliwość oddziaływania na zdrowie człowieka pola elektromagnetycznego w radiowym zakresie częstotliwości o wartościach nie przekraczających wartości granicznych zalecanych przez ICNIRP ( International Commission on Non – Ionizing Radiation Protection) dla ogółu społeczeństwa ?” , Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podjęła się dogłębnegoprzeglądu literatury dotyczącej pól elektromagnetycznych o częstotliwości radiowej ( PEM) , który zostanie wydany jako dokument techniczny. Według mnie podkreślić wypada , że zacytowany przeze mnie fragment „Wstępu” do „Streszczenia draftu wytycznych ICNIRP ( wersja do konsultacji z 11.07. 2018r.) opracowane przez Agencję Oceny Technologii Medycznych i Taryfikacji – Wydział Oceny Technologii Medycznych pt; „ Wpływ pola elektromagnetycznego 100kHz do 300 GHz na zdrowie „ ( Data ukończenia 8.11,2019) stwierdza , że dotychczasowe badania nad wpływem PEM koncentrowały się tylko na kilku obszarach „ … podczas gdy informacje dotyczące szeregu innych systemów organizmu są nie wystarczające aby przyczynić się do opracowania wytycznych. W szczególności brak jest wystarczających informacji na temat wpływu PEM o częstotliwości radiowej na układ kostny , mięśniowy , oddechowy, pokarmowy i wydalniczy. W związku z tym systemy te nie są dalej brane pod uwagę.” (str.5/13 „ Wpływ pola….”) . Do chwili obecnej bez zmian pozostają metody dokonywania pomiarów emisji promieniowania oraz rządowe rozporządzenie środowiskowe. Brak jest oceny konsultacji społecznych w formie jednolitej rekomendacji. Dotychczasowe badania nad rozwojem wpływu promieniowania elektromagnetycznego na ogrzanie komórek są na bardzo wczesnym poziomie , dają dość kontrowersyjne wyniki , co nie pozwala na wyciagnięcie jednoznacznych wniosków. Zagrożenie zależy w tym przypadku moim zdaniem nie od częstotliwości promieniowania ale od gęstości mocy. W terenie zurbarnizowanym sieć nadajników jest niewątpliwie gęsta, przebywamy ciągle w zasięgu masztów nadajników telefonii komórkowej. Nawet niewielkie powierzchniowe nagrzewanie tkanki w perspektywie długofalowej, może prowadzić do zmian metabolizmu komórkowego, a nawet uszkodzenia DNA. W dużo większym zakresie oddziaływania pola ( powierzchnia całego ciała) pozostajemy jednak w otoczeniu stacji bazowej . Powstaje zatem pytanie; co do znaczy nadmierne nagrzewanie i jaki jest dozwolony próg?
Amerykańskie normy FCC ( Federal Communication Commission) ustalają dozwolony próg ekspozycji ciała na promieniowanie w pasmie 1,5 GH do 100 GHz to jest na poziomie pięciokrotnie niższym niż próg odczuwania ( 1 m W/cm2) przy założeniu, że nieprzerwana ekspozycja trwa nie dłużej niż 30 min. Ale jakich danych dostarczyć gdy telefon trzymamy bardzo blisko twarzy i w aglomeracji miejskiej? Jaki wpływ może mieć zwiększony dostęp radiowy do obliczenia czasu ekspozycji dla danej jednostki (1 osoba) w obrębie zasięgu stacji mobilnych i stacji bazowych ?
Pozostaje również aspekt tzw. nadwrażliwości elektro-energetycznej. Wielu z nas odczuwa ciągłe dolegliwości, których przyczyna nie jest dookreślona. Przy częstotliwościach pola powyżej 100 kHz efekt termiczny zaczyna dominować .Aktualnie uważa się , że napromieniowanie jest dopuszczalne, jeżeli pod jego wpływem nie indukują się w organizmach prądy przewyższające maksymalne dopuszczalne ich wartości w tkankach, lub nie występują zmiany ich temperatury. Dla przykładu podczas łączenia się z siecią klasycznej komórki GSM o mocy 1W , gęstość mocy w odległości 1 cm od telefonu może przekroczyć 300 mW/cm2, lecz spada do 0,3 mW/cm2 w odległości 30 cm. Z podobną gęstością mocy mogą promieniować anteny w radiotelefonach i na samochodach z nadajnikami co powoduje, że obok samochodu pole znacznie przekroczy określony przez amerykańską FCC i UE bezpieczny poziom 1 mW/cm2. Napromieniowanie przez współczesne telefony w technologii LTE ( 4G) – bazujących na wielu nadajnikach i spełniających funkcję routera – nie zależy tylko od czasu prowadzenia rozmów . Dlatego należy zwracać uwagę aby nie utrzymywać ich dłużej w czasie transmisji , kiedy efekt ogrzania jest najwyższy , blisko ciała . Kluczowe dla tworzonego nowego standardu sieci wg mnie będą techniczne rozwiązania samych stacji bazowych (wykorzystanie wielu anten) i urządzeń docelowych ( wiele odbiorników) w celu zapewnienia większej wydajności – Massive MIMO ( Multiple Input , Multiple Output). Zakładane potencjalne korzyści z rozwoju sieci nowej generacji to przede wszystkim transfery , jak i czas reakcji . To oczekiwana stabilność i niezawodność . Testy sieci 5G są już realizowane globalnie, ale ich pierwsze komercyjne uruchomienia miały miejsce w Europie, Azji i obu Amerykach na przełomie 2019/2020. W Polsce ośrodkiem badawczo-rozwojowym i wdrożeniowym sieci ma być ;Łódź, Warszawa , Poznań i Gdańsk . Plan zakłada objęciem wszystkich miast i głównych dróg technologii mobilnej nowej generacji do 2025 r. Mam nadzieję że wysiłki Agencji ENISA (European Network end Information Security Agency) Unii Europejskiej ds. Bezpieczeństwa Sieci i Informacji oraz NATO , pozwolą opracować właściwą strategię i politykę jako wykładnię do wprowadzania programów i standardów mobilnych sieci teleinformatycznych. Zapewnią wspólną odpowiedzialność za zdrowie i życie obywateli i bezpieczeństwo transferu informacji .