Zelené dilema zhušťování 5G sítě

Uveřejňujeme překlad článku, v němž Paul Ben Ishai, fyzik z Arielské University objasňuje vliv zhušťování antén na životní prostředí a na naše zdraví. Izraelský výzkumník publikoval přes 80 prací z různých oblastí fyziky a chemie. Jeho specializací je také interakce lidské kůže a vysokofrekvenčních rádiových vln.

5G a květina! Jaký vliv bude mít vyšší hustota antén na životní prostředí i na naše zdraví?

Moje práce fyzika zahrnuje spoustu čtení. Hlavně články, které se obracejí na nějaký tmavý bod v nejasném oboru, který zajímá mě, jakožto autora a možná ještě nějakého dalšího člověka – a ten je také fyzik. Občas člověk narazí na článek, který by měl běžného občana zajímat, ale je napsaný takovým způsobem, že by běžný občan usnul mnohem dřív, než by se dostal k pointě! Tak mi na stole přistál článek s působivým názvem “Analýza záření ve strategii postupného zavádění sítí 5G” [1]. A to je fakt pecka! A co je pro mě ještě lepší, napsali ho dva profesoři z Americké univerzity v libanonském Bejrútu, Ahmad El Hajj a Tarek Naous.

Tito výzkumníci, kteří by přece za normálních okolností s Izraelcem spolupracovat nemohli, protože geopolitika rozděluje i vědu, se ve své analýze důkladně zabývali problematikou densifikace 5G. “Densifikací” se rozumí rozmístit v městském prostředí mnohem větší počet 5G antén než máme dnes a v důsledku toho dojde ke zhuštění sítě mobilních základnových stanic.

Na analýzu si vybrali typickou čtvrť v Austinu v Texasu pokrytou současnou mobilní sítí 4G. Pomocí veřejné databáze věží mobilních telefonů (http://www.opencellid.org/) nejprve zakreslili polohu stávající infrastruktury telekomunikačních věží a rozhodli se sledovat předpokládané rozmístění nové sítě 5G. Na základě zveřejněných informací o vysílacích intenzitách 4G antén odhadli průměrnou expozici v ulicích Austinu. Poté u stávajících věží nahradili 4G síť za 5G, identifikovali na mapě slepá místa, která by nebyla sítí 5G pokryta a do těchto nevykrytých oblastí přidali adekvátně další 5G antény. Jejich závěry byly opravdu poučné.

1. Oblast pokrytí měla 36 městských bloků a síť 4G potřebovala původně k pokrytí 29 mobilních věží. Finální síť 5G vyžadovala následně celkem 100 anténních stanovišť! Tento odhad bral v úvahu pouze pokrytí, nikoliv předpokládaný počet uživatelů. Mám pocit, že konečný počet potřebných antén podcenili, ale budeme pokračovat v jejich linii uvažování.
2. ICNIRP [2] a FCC [3] je 10 W/m² je velmi štědrá co se týká dovolených úrovní expozice obyvatelstva elektromagnetickým zářením. (Pozn. při překladu: Ano, také ČR již před lety adoptovala od ICNIRP toto doporučení: pro 900 MHz intenzita EM pole 42 V/m (tj. hustota zářivého toku 4,67 W/m²), pro 1800 MHz intenzita EM pole 58 V/m (tj. hustota zářivého toku 8,923 W/m²), pro 2100 MHz intenzita EM pole 61 V/m (tj. hustota zářivého toku 9,87 W/m².)
3. Podle čínského ministerstva zdravotnictví je to 0,1 W/m² [4] a pro Institut pro stavební biologii a udržitelnost v Německu, respektovanou nevládní organizaci v oblasti ekologicky bezpečných budov a městského prostředí, by to mělo být 0,1 μW/m² (Milionkrát méně než čínská norma). V závěru z článku vyplývá, že zahušťování antén povede ke zvýšení úrovně expozice na průměrnou hodnotu 0,6 W/m² ve vzdálenosti 5 metrů od antény, což je příliš vysoká hodnota pro čínskou normu a příliš vysoká hodnota pro biologicky bezpečnou normu, ale je to v pořádku pro FCC (Federální komise pro komunikaci). Ještě horší je, že u nové sítě 5G se ve srovnání se starou instalací 4G sítě výrazně zvýší pravděpodobnost expozice úrovním záření dosahujících až 2,5 W/m².
4. Článek se dále dotazoval, co by se stalo, kdyby se přenosový výkon antén v této nové síti 5G snížil na takovou úroveň, aby průměrná expozice ve vzdálenosti 5 metrů od jakékoli antény odpovídala čínské normě (což je stejná norma pro Rusko, pro Švýcarsko, a byla i pro část Itálii). Síť by nefungovala. Bylo by potřeba mnohem více antén. (Pozn. při překladu: Původně byl v Itálii expoziční limit 20 V/m. V domácnostech, školách, na dětských hřištích a v místech, kde se děti a dospělí zdržovali déle než 4 hodiny, se navíc používala “hodnota opatrnosti” 6 V/m, která se průměrovala za 24 hodin. Od března 2021 byly v Itálii limity harmonizovány tj. byly navýšeny dle doporučení od ICNIRP.)

Jaké jsou tedy důsledky pro Izrael, zemi rozvíjející se ve světě 5G? Za prvé, v Izraeli nemáme žádná měření naší expozice ohledně okolního záření v reálném čase, ale ve světě existují některé příklady. Problémem mnoha z nich je, že pracovní cyklus použitého měřicího zařízení “vynechává” většinu expozice kvůli pulznímu charakteru vysílání mobilních telefonů. Pokud váš mobilní telefon vysílá a přijímá série několika tisíc pulzů (zapnutí/vypnutí) během doby trvání celé sekundy a váš měřící přístroj elektromagnetického pole změří pouze kratičký interval na začátku každé sekundy, pak vám většina signálu unikne. Naštěstí existují práce, kde výzkumníci tuto skutečnost zohlednili a použili měřící přístroje elektromagnetického pole, které jsou schopny toto měřit. Některá z těchto měření byla provedena v Číně [5], [6], Švýcarsku, Austrálii a Belgii [7], [8]. Z těchto měření vyplývá následující:

1. Přibližně 80 % záření, kterému jsme vystaveni, pochází ze základnových stanic mobilních telefonů a ……
2. Úroveň okolního záření ze základnových stanic se pohybovala od 0,0015 W/m² do 0,1 W/m².
3. To zní skvěle (Je to méně než má čínská norma a mnohem méně než norma ICNIRP), ale příliš se neradujte. Víme, že při těchto úrovních vede okolní buněčné záření ke zvýšenému oxidačnímu stresu v organismu [9]. A ten nakonec vede ke špatnému zdravotnímu stavu. Nicméně odbočuji. Co to znamená pro 5G a texaské město Austin?

To znamená, že síť 5G povede minimálně k šestinásobnému zvýšení okolního záření.

Ale to není všechno. Položili jste si na chvíli otázku, kolik elektřiny bude taková síť potřebovat?

Průměrná spotřeba energie základnové stanice 3G se třemi aktivními anténami je přibližně 1,5 kW [10]. To je přibližně stejná spotřeba jako u kávovaru. Ačkoliv kávovar nebudete provozovat 24 hodin denně! Stanice 4G obvykle potřebují asi 6 kW [11], tedy 2 ventilátory elektrického topení, a stanice 5G potřebují třikrát tolik, tedy 18 kW !!! To je hodně topných ventilátorů nebo třeba spotřeba elektrického kotle.

Proveďme tedy zpětný výpočet pro naši čtvrť v Austinu v Texasu. Pro kompletní pokrytí jsme měli 29 lokalit 4G. To znamená spotřebu 29×6= 174 kW !!! To je obrovské množství. Ale pro 5G potřebujeme 100 lokalit a každá stanice má 18 kW, nikoliv 6 kW.

To znamená, že naše nová síť 5G bude potřebovat 1800 kW, tedy nárůst o 1000 % !!!

Kdo tedy plánuje tento obrovský skok ve spotřebě energie? Nikdo. Ani v Austinu v Texasu, ani v Jeruzalémě v Izraeli.

Revoluce 5G, na kterou je mobilní průmysl tak pyšný, se pravděpodobně ukáže jako ekologická katastrofa, která by mohla snadno vymazat úspory emisí uhlíku z Pařížské dohody.

Možná proto Číňané v noci vypínají svou síť 5G [12]…….. Zapomněl jsem zmínit, že Číňané vypínají svou síť, aby šetřili energií? Jak hloupé ode mě………………

(Pozn. překladatele: nárustu spotřeby energie se kolega Martin věnoval v předchozím článku Bludy mobilního lobby, 5G a „Milá Gréto,“ …)

Odkazy pro ty, kteří chtějí vědět více:

[1]          A. M. El-Hajj and T. Naous, “Radiation Analysis in a Gradual 5G Network Deployment Strategy,” in 2020 IEEE 3rd 5G World Forum (5GWF), Sep. 2020, pp. 448–453, doi: 10.1109/5GWF49715.2020.9221314.

[2]          I. C. on N.-I. R. Protection (ICNIRP)1, “Principles for Non-Ionizing Radiation Protection,” Health Physics, vol. 118, no. 5, pp. 477–482, May 2020, doi: 10.1097/HP.0000000000001252.

[3]          P. Ben  Ishai, M. Ahonen, H. G. Silva, and D. Davis, Proposed FCC changes to Measuring and Evaluating Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields and Wireless Power Transfer Devices are Flawed: need for biologically-based standards ( ET Docket No. 19–226; FCC 19–126; FRS 16618). 2020, p. 78.

[4]          T. Wu, T. S. Rappaport, and C. M. Collins, “Safe for Generations to Come,” IEEE Microw Mag, vol. 16, no. 2, pp. 65–84, Mar. 2015, doi: 10.1109/MMM.2014.2377587.

[5]          J. Liu, M. Wei, H. Li, X. Wang, X. Wang, and S. Shi, “Measurement and mapping of the electromagnetic radiation in the urban environment,” Electromagnetic Biology and Medicine, vol. 39, no. 1, pp. 38–43, Jan. 2020, doi: 10.1080/15368378.2019.1685540.

[6]          C. Tang et al., “Analysis of the relationship between electromagnetic radiation characteristics and urban functions in highly populated urban areas,” Science of The Total Environment, vol. 654, pp. 535–540, Mar. 2019, doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.11.143.

[7]          M. Eeftens, S. Dongus, A. Bürgler, and M. Röösli, “A real-world quality assessment study in six ExpoM-RF measurement devices,” Environmental Research, vol. 182, p. 109049, Mar. 2020, doi: 10.1016/j.envres.2019.109049.

[8]          C. R. Bhatt et al., “Assessment of personal exposure from radiofrequency-electromagnetic fields in Australia and Belgium using on-body calibrated exposimeters,” Environmental Research, vol. 151, pp. 547–563, Nov. 2016, doi: 10.1016/j.envres.2016.08.022.

[9]          Zothansiama, M. Zosangzuali, M. Lalramdinpuii, and G. C. Jagetia, “Impact of radiofrequency radiation on DNA damage and antioxidants in peripheral blood lymphocytes of humans residing in the vicinity of mobile phone base stations,” Electromagn Biol Med, vol. 36, no. 3, pp. 295–305, 2017, doi: 10.1080/15368378.2017.1350584.

[10]        O. Arnold, F. Richter, G. Fettweis, and O. Blume, “Power consumption modeling of different base station types in heterogeneous cellular networks,” in 2010 Future Network Mobile Summit, Jun. 2010, pp. 1–8.

[11]        N. A. D. Jones and M. Editor 3/6/2019, “Power Consumption: 5G Basestations Are Hungry, Hungry Hippos,” Light Reading. https://www.lightreading.com/mobile/5g/power-consumption-5g-basestations-are-hungry-hungry-hippos/d/d-id/749979 (accessed Apr. 02, 2021).

[12]        “Chinese 5G Not Living Up to Its Hype | Voice of America – English.” https://www.voanews.com/east-asia-pacific/voa-news-china/chinese-5g-not-living-its-hype (accessed Jan. 25, 2021).