Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców ze szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali rzucają nowe światło na kwestię hałasu generowanego przez farmy wiatrowe. Wynika z nich, że nowoczesne, potężne turbiny generują infradźwięki o natężeniu znacznie wyższym, niż wykazywały dotychczasowe modele symulacyjne. Co więcej, badacze doświadczyli jego wpływu na własnej skórze.
Badanie, do którego wstęp zaczyna się od słów: „Cisza stała się dobrem deficytowym we współczesnym społeczeństwie”, skupiło się na modelowaniu i pomiarach infradźwięków – czyli fal dźwiękowych o bardzo niskiej częstotliwości (poniżej 20 Hz), które są ogólnie niesłyszalne dla ludzkiego ucha, ale mogą być odczuwane przez organizm w postaci drgań lub ciśnienia.
Naukowcy stworzyli nowatorskie narzędzie symulacyjne o nazwie SoundSim360. Wykorzystuje ono zaawansowane modele matematyczne, aby z najwyższą precyzją odtworzyć, jak fale dźwiękowe rozchodzą się w trójwymiarowej przestrzeni, uwzględniając realne ukształtowanie terenu, przeszkody oraz zmienne warunki atmosferyczne. Następnie zrewidowali ten model za pomocą rzeczywistych pomiarów terenowych i sprawdzili, jak daleko i z jaką siłą przenoszą się infradźwięki z nowoczesnych, wielkich turbin wiatrowych.
-Ważne jest, aby podkreślić, że nasze badania nie dowodzą, iż infradźwięki z turbin wiatrowych bezpośrednio wywołują konkretne choroby lub objawy. To, czym zajmuje się nasza praca w pierwszej kolejności, to samo narażenie fizyczne – mianowicie to, jak dźwięki o niskiej częstotliwości i infradźwięki rozchodzą się w realistycznych warunkach atmosferycznych oraz jak obecne modele inżynieryjne mogą w pewnych warunkach niedoszacowywać tych komponentów – wyjaśnia w korespondencji z naszą redakcją profesor Ken Mattsson z Wydziału Technologii Informacyjnych renomowanego Uniwersytetu w Uppsali, który stał na czele zespołu badawczego.
Prace nad modelem symulacyjnym trwały kilkanaście miesięcy, a pomiary terenowe zostały przeprowadzone na terenie dwóch nowoczesnych, wielkoskalowych farm wiatrowych w Szwecji. Zebrane tam rzeczywiste dane posłużyły do weryfikacji poprawności obliczeń cyfrowych. W skład międzynarodowego i interdyscyplinarnego zespołu weszli również naukowcy: Gustav Eriksson, Leif Persson, José Chilo oraz Kourosh Tatar. Ich praca została opublikowana pod angielskim tytułem: „Efficient finite difference modeling of infrasound propagation in realistic 3D domains: Validation with wind turbine measurements” w prestiżowym czasopiśmie naukowym Applied Acoustics.
Pośród najważniejszych odkryć naukowców znalazł się fakt, że współczesne, gigantyczne turbiny wiatrowe generują fale o niskiej częstotliwości z siłą, której dotąd nie obserwowano. Okazuje się, że poziom emisji infradźwięków przez nowoczesne konstrukcje jest znacznie wyższy niż w przypadku starszych i mniejszych modeli wiatraków. Ta technologiczna ewolucja sprawiła, że dotychczasowe, uproszczone modele akustyczne, powszechnie stosowane na całym świecie przy wydawaniu pozwoleń środowiskowych, stały się w wielu przypadkach przestarzałe. Urzędowe procedury opierają się na mało precyzyjnych kalkulacjach, które wyraźnie bagatelizują realny zasięg oraz rzeczywistą moc niesłyszalnego hałasu.
-Jednym z kluczowych wniosków z naszej pracy jest to, że atmosfera odgrywa znacznie większą rolę, niż powszechnie się zakłada w standardowych ocenach środowiskowych. Stabilna atmosfera nocna, inwersje temperatury oraz silny uskok wiatru mogą znacznie nasilać rozchodzenie się dźwięków o niskiej częstotliwości i infradźwięków na duże odległości. Współczesne turbiny są również znacznie większe niż turbiny, dla których pierwotnie opracowano wiele istniejących modeli regulacyjnych – doprecyzowuje prof. Mattsson.
Zdaniem profesora na arenie międzynarodowej rośnie zainteresowanie dźwiękami o niskiej częstotliwości i infradźwiękami, jednak systemy regulacyjne mają tendencję do powolnego rozwoju. Większość obecnych przepisów wciąż opiera się głównie na poziomach dźwięku korygowanych charakterystyką A (dBA), która silnie tłumi komponenty niskoczęstotliwościowe i infradźwiękowe. -Moim zdaniem oznacza to, że w wielu współczesnych ocenach części fizycznego środowiska akustycznego nie są w pełni scharakteryzowane – stwierdza naukowiec.
Wykorzystanie zaawansowanych symulacji trójwymiarowych pozwoliło badaczom udowodnić, że fale te posiadają niespotykaną dotąd zdolność do dalekiego rozprzestrzeniania się w atmosferze. Infradźwięki z potężnych farm wiatrowych pokonują znacznie większe odległości, niż wcześniej zakładano, z łatwością omijając naturalne ukształtowanie terenu czy tradycyjne ekrany akustyczne. Choć człowiek nie rejestruje ich słuchem, to drgania te nie pozostają obojętne dla zdrowia. Badanie wykazało, że mogą one oddziaływać bezpośrednio na struktury komórkowe – w tym na wrażliwe na nacisk kanały jonowe, takie jak PIEZO1 – wywołując realne reakcje fizjologiczne zarówno u ludzi, jak i u zwierząt.
Niespodziewanym elementem projektu badawczego był fakt, że sami naukowcy podczas pracy w terenie stali się obiektem wpływu badanych zjawisk. W oficjalnym tekście swojej pracy naukowej otwarcie opisali o tym, jak wpłynęła na nich ekspozycja na niskie częstotliwości.
W sekcji poświęconej analizie pomiarów odnajdujemy bezpośredni fragment, w którym opisują wywołane u siebie migreny:
After these initial infrasound measurements, two of us experienced sleep disorders and migraine headaches. These symptoms appeared after being exposed to infrasound levels of just over 95 dB around the 1 Hz frequency band for at least 4 hours. […] It is well-known among specialists in otoneurology and otolaryngology that inaudible infrasound has the potential to trigger migraines in people with a more sensitive nervous system…
W tłumaczeniu na język polski:
Po przeprowadzeniu tych wstępnych pomiarów infradźwięków, dwóch z nas doświadczyło zaburzeń snu oraz migrenowych bólów głowy. Objawy te pojawiły się po ekspozycji na poziomy infradźwięków wynoszące nieco ponad 95 dB w paśmie częstotliwości około 1 Hz przez co najmniej 4 godziny. […] Wśród specjalistów z zakresu otoneurologii i otolaryngologii dobrze znany jest fakt, że niesłyszalny infradźwięk ma zdolność wywoływania migren u osób o bardziej wrażliwym układzie nerwowym…
Naukowcy dodają w podsumowaniu, że statystycznie co trzecia osoba w społeczeństwie wykazuje wrodzoną, wyższą wrażliwość układu nerwowego, co czyni problem emisji z nowoczesnych farm wiatrowych istotnym tematem debaty publicznej o zdrowiu populacji. Wyniki te zostały już zaprezentowane m.in. przed Komisją Petycji Parlamentu Europejskiego, stając się punktem wyjścia do dyskusji nad rewizją norm hałasu dla technologii wiatrowych w UE.
-W kwestii odległości bezpiecznych nie uważam, aby istniała obecnie wystarczająca wiedza naukowa do zdefiniowania jednej uniwersalnej „bezpiecznej odległości”, obowiązującej dla wszystkich typów terenu, atmosfery i rodzajów turbin – wyjaśnia prof. Ken Mattsson. -Rozchodzenie się fal jest wysoce specyficzne dla danej lokalizacji i silnie zależne od warunków meteorologicznych – podkreśla.
Dla decydentów politycznych ma cztery propozycje, które mogłyby przyczynić się do poprawy sytuacji, a mianowicie: stosowanie bardziej realistycznych pod względem fizycznym modeli propagacji, które właściwie uwzględniają efekty atmosferyczne oraz dźwięki o niskiej częstotliwości, prowadzenie długoterminowych, niezależnych pomiarów, w tym widm niskich częstotliwości i infradźwięków, stosowanie podejścia ostrożnościowego przy planowaniu bardzo dużych turbin w pobliżu obszarów mieszkalnych, szczególnie w regionach, gdzie powszechna jest stabilna atmosfera nocna, oraz wspieranie dalszych badań skupiających się na przewlekłym narażeniu, zaburzeniach snu oraz osobach podatnych lub wysoce wrażliwych.
Walczysz z hałasem?
Poznaj innych, którzy też walczą: halaswpolsce.pl