Следуя закону философии об единстве и борьбе противоположности обсудим два понятия, которое сформировалось у автомобилистов касающиеся размера причиненного вреда человеку, его здоровью от электромагнитного излучения (далее – ЭМИ).
Первое, утверждение и доказательство вреда ЭМИ на здоровье человека и остальную биоту, а второе (противоположное): незначительное его воздействие по сравнению с исключением вредного влияния отработанных газов при развитии электромобильного транспорта.
Единство заключается в том, что сторонников противоположности объединяет неизбежность использования электромобиля с учетом очевидных в данный момент его качеств, не обращая особого внимания на последствия в жизни.
По определению Британской энциклопедии ЭМИ – это поток энергии, движущийся со скоростью света через свободное пространство или материальную среду в виде электрических и магнитных полей. Согласно квантовой теории, ЭМИ — это поток фотонов, двигающихся со скоростью света через пространство. Существует широкий диапазон излучений, известных под общим английским названием «radiation», различающихся длиной волн, интенсивностью и мощностью энергетического воздействия на окружающую среду и биоту.
Во-первых, сам факт, что ЭМИ нет во время движения электромобиля, не оспаривается. Действительно оно присутствует, так как, во-первых, присутствует вид энергии в виде электричества и соответственно присутствие его основных характеристика – индукции, магнитного поля, которое и является носителем передачи энергии, то есть превращения электрической в механическую энергию и наоборот. Соответственно и образовывается электромагнитное поле, которое образовывается вокруг источников и потребителей электрической энергии: то есть электромоторов, которые вмонтированы в ведущие колеса электромобиля. Учтем также, что при движении автомобиля существуют три основные его режима: разгон до определенной скорости, устойчивое движение примерно с постоянной скоростью и торможение с различной интенсивностью, в том числе и цикличностью торможения и растормаживания колеса при срабатывании антиблокировочной тормозной системы. Так же используется и режим рекуперации энергии, когда осуществляется динамическое торможение. То есть электромотор переходит в режим работы генератора и может при длительном спуске заряжать аккумулятор.
При всех переходных процессах практически часто меняется скорость движения электромобиля. Это значит, что присутствуют все объективные факторы, которые создают и усиливают изменение электромагнитного поля, частоту с переменными характеристиками, в первую очередь его напряженность. В эту зону облучения неизбежно в первую очередь может оказаться водитель ТС и пассажиры, не считая других рядом находящихся участников движения: пешеходов, ожидающих на переходе перекрестка и остановках и т. д.
В то же время приходится осознавать и принимать во внимание, что электрификация дорожного транспорта в настоящее время является одним из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники.
Поэтому, одной из труднейших задач, вставшей перед всеми производителями электромобилей, является проблема обеспечения электромагнитной безопасности пользователей и электромагнитной совместимости различных устройств, находящихся в транспортных системах. Кроме того, имеется озабоченность населения и средств массовой информации по поводу возможных рисков для здоровья и безопасности движения из-за воздействия электромагнитных полей, генерируемые сильными токами, текущими в электропроводах и кабелях электрического автотранспорта. Дополнительно важно отметить, что эти токи и генерируемые ими магнитные поля также могут представлять риск для электромагнитной совместимости различных других электротехнических средств и электронных устройств.
Специалисты обращают внимание, что в связи с этим, измерение и оценка магнитных полей, а также определение их топологии в электромобиле в реальном масштабе времени является актуальной задачей и не имеет смысла так ускоренно переходить только на электромобили, пока не созданы обеспечивающей их технологической основы.
Здесь необходимо разрешать целую цепочку системы на весь комплекс проблем: распределения токопотребления на линии электропередачи, дополнительной распределительной сети, самих пунктов заправки, и, наконец, конечная стадия — сам электроавтомобиль, как источник электромагнитного облучения, его безопасность и аккумулятора. Отмечается также, что по состоянию на сегодняшний день производство и реализация автомобилей без указанных других составляющих цепочки системы может представлять хорошо разрекламированный маркетинговый ход.
Что же по этому поводу говорят в первую очередь ученые, которым истина всегда дороже.
Например, специалисты Технического университета швейцарского города Биль пришли к выводу и установили, что во время интенсивных ускорений и рекуперативных торможений, когда поля генерировались с большей силой, место на заднем сиденье оказалось в пять раз опаснее водительского с точки зрения наличия электромагнитного поля в результате работы моторов электромобиля на переходных режимах.
В этой связи возникает логический вопрос. Какими параметрами облучения это определяется и какие их допустимые величины.
По результатам исследований, проведенных армейской группой Army TACOM в сотрудничестве с Chrysler, выяснилось, что мощные гибриды при силе тока в 200 А во время разгона генерируют поле 120 мкТл в районе заднего сиденья, а пространственные градиенты доходят до 1000 мГс/м. Это примерно столько же излучений получают машинисты электропоездов за целую смену. Чем мощнее электромобиль, тем сильнее электромагнитный фон.
В то же время, не так важна сила и величина магнитного поля, сколько его изменчивость, — рассказывает заведующий лабораторией мониторинга радиационных условий среды обитания экипажей пилотируемых станций Института медико-биологических проблем РАН, д. т. н. Владимир Цетлин, — «Если от промышленных установок идет постоянный фон, то низкочастотные поля в электрокарах и гибридах меняются в тысячи раз за единицу времени в зависимости от ускорения и рекуперативного торможения. В этом и заключается главная опасность электротранспорта.
Организм сначала привыкает к одному уровню ЭМИ, затем пытается подстроиться к другому. А потом совершенно дезориентируется. И даже небольшое по мощности и частоте поле способно выбивать человека из колеи».
«Поступь прогресса не остановить, — рассказывает заведующий кафедрой дизайна МАМИ Александр Сорокин. — Отказываться от современных технических решений и впадать в архаику нельзя. Даже если удастся скорректировать масштабы внедрения электрокаров, то проблема ЭМИ полностью не решится».
«Мы стоим на пороге новой электромагнитной реальности, для которой человеческий организм еще не выработал эволюционных средств защиты, — заявляет Владимир Цетлин. — «Зеленый» транспорт подбрасывает серьезные проблемы с экологией. И если наивные рассуждения о безвредности электрокаров возымеют силу, то красивая сказка о «зеленом транспорте» превратится в пугающую антиутопию.
Интересными оказались результаты исследования и замеров ЭМИ на электромобиле сотрудниками университетов БГУ и БНТУ г. Минска, приведенные в статье «Электромагнитные излучения транспортных средств» https://elib.bsu.by . Приведем некоторые результаты измерений. В автомобилях, оснащенных ДВС источником ЭМИ является система воспламенения воздушно-топливной смеси. Это, в первую очередь, свечи, блок управления, высоковольтные провода. Нормируемая напряженность поля ЭМИ автомобиля не должна превышать в диапазоне 30-1000 мГц значение 34 дБ. Для примера проведено измерение магнитного поля в неподвижном гибридном электромобиле с включенным двигателем и кондиционером. Измерения проводились в районе всех четырех сидений на уровне щиколоток, коленей, бедер, груди и головы. Так как автомобили были неподвижны, поля, генерированные вращением колес, отсутствовали и работал только ДВС и генератор.
При этом максимальное поле было отмечено у заднего сиденья на уровне ног. Частотный диапазон ЭМИ для гибридного автомобиля лежит в пределах от 5 Гц до 1 ГГц. Специалисты по ЭМИ отмечают, что во время исследования гибридных автомобилей наблюдаются пиковые значения. Безусловно, важной характеристикой в широком диапазоне частот может быть такой параметр, как спектральная плотность, или амплитудно-частотная характеристика, которые позволят установить изменение напряженности. В медицинском аспекте при диагностике, это позволит определить степень влияния ЭМИ излучения на отдельные органы человека и резонансные их диапазоны.
Влияние ЭМИ в таких автомобилях довольно длительное в отличие от использования, например, бытовых приборов, так как водитель проводит за рулем ТС много часов подряд.
Авторы пишут, что электромобиль специально рассчитан на городскую эксплуатацию. Несмотря на то, что он вообще не загрязняют окружающую среду вредными для здоровья газами, ситуация с ЭМП источниками в электромобиле является значительно более сложной, чем в автомобиле, оснащенном ДВС.
Как показывают другие исследования электромагнитные поля с высокой плотностью энергии могут оказывать вредное воздействие непосредственно на организм человека. Так биологический эффект ЭМИ в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате чего возможно развитие последствий, включая заболевания дыхательной, эндокринной, центральной нервной системы, рак крови, опухоли мозга, гормональные заболевания, нарушения иммунной системы, изменение структуры клеток, возможны трофические явления (выпадение волос и ломкость ногтей).
По результатам американских исследователей водитель гибрида получает до 135 миллигаусс (мГс) на уровне бедер и до 100 мГс на верхнюю часть туловища. Эти данные значительно выше, чем у бензинового автомобиля, который излучает всего 1-2 мГс].
В развитых странах мира существует утвержденный предельно допустимый уровень воздействия электромагнитных полей на население в зависимости от частоты излучения. Предельный уровень электромагнитных излучений АТС всех категорий и их электронных и электрических составных частей установлен в Правилах № 10 ЕЭК ООН.
С учетом зависимостей между интенсивностью, скоростью и плотностью автотранспортного потока получены данные по изменению уровня электромагнитного загрязнения окружающей среды https://scienceforum.ru/. Управляя режимом движения, формируя автотранспортный поток, можно снизить уровень электромагнитного загрязнения окружающей среды и соответственно ЭМИ: на пересечениях в результате снижения задержек транспортных средств на 5-12 дБ в зависимости от частоты излучения и интенсивности движения, или в среднем на 14-32 %; при увеличении средних технических скоростей движения транспортных средств на перегоне до 2 дБ, или на 20 %, исключение предзаторовых и заторовых ситуаций в 2,5-3 раза https://scienceforum.ru/.
Дальнейшая автомобилизация и переход городского транспорта на гибридные силовые установки и электродвигатели, а также общий рост потребления электрической энергии будет способствовать увеличению уровня электромагнитного загрязнения застроенных территорий, что подтверждает необходимость дальнейшего развития системы инструментального и расчетного экологического мониторинга данных факторов https://scienceforum.ru/.
В связи с этим актуальным являются дальнейшие исследования, направленные на: мониторинг ЭМИ автотранспортных потоков на городских автомобильных дорогах; определение внешних и внутренних электромагнитных полей гибридных автомобилей и электромобилей. Разработку защитных средств и экранов источников ЭМИ; разработку рекомендаций по снижению негативного воздействия электромагнитных полей на окружающую среду на этапе их проектирования.
Определить факторы сближения маркетинга по производству и реализации электромобилей с возможностью создания и развития комплексной сети защиты здоровья в первую очередь участников движения, их безопасности, сопоставляя с широкими возможностями использования электротранспорта. В первую очередь в городских условиях проживания, где должен быть не только чистый воздух от сгораемого топлива, но более чистая среда от ЭМИ, которая спустя некоторое время может стать причиной серьезного и длительного заболевания всего живого.
Чистым должен быть не только воздух, но и электромагнитный фон .