El transporte eléctrico y los campos electromagnéticos

El  transporte eléctrico y los campos electromagnéticos   

Un campo electromagnético originado por la energía eléctrica se caracteriza mediante su frecuencia o su longitud de onda. Sus densidades de flujo se miden en µT (microtesla) o mT (militesla). La intensidad de estos campos se describe mediante la densidad de potencia, medida en vatios por metro cuadrado (W/m2),válido cuando los campos E y  B son perpendiculares entre sí.

Las redes de distribución eléctrica y los aparatos eléctricos son las fuentes más comunes de campos eléctricos y magnéticos de baja frecuencia en el entorno cotidiano. Las fuentes habituales de campos electromagnéticos de radiofrecuencia son los teléfonos móviles, las antenas de radiodifusión y los hornos de microondas, por ejemplo.

La exposición ambiental ha aumentado de forma continua conforme la creciente demanda de electricidad, el constante avance de las tecnologías y los cambios en los hábitos sociales han generado más y más fuentes artificiales de campos electromagnéticos. Los campos eléctricos de frecuencia baja influyen en el organismo, como en cualquier otro material formado por partículas cargadas. Los campos magnéticos de frecuencia baja inducen corrientes circulantes en el organismo. La intensidad de estas corrientes depende de la intensidad del campo magnético exterior.  El principal efecto biológico de los campos electromagnéticos de radiofrecuencia es el calentamiento. Este fenómeno se utiliza en los hornos de microondas para calentar alimentos. Los niveles de campos de radiofrecuencia a los que normalmente estamos expuestas las personas son mucho menores que los necesarios para producir un calentamiento significativo.

 La Comisión Internacional sobre Protección de la Radiación No Ionizante (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection/ ICNIRP) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Institute of Electrical and Electronic Engineers /IEEE) desarrollaron, en 1998 y en 2005, respectivamente, pautas internacionales de exposición destinadas a brindar protección contra los efectos establecidos de los campos de radiofrecuencia.

La Oficina federal alemana de seguridad radiológica (Bundesamt für Strahlenschutz, BfS) midió recientemente la exposición diaria a campos magnéticos de unas 2000 personas con diversas ocupaciones y grados de exposición en lugares públicos. Los niveles de exposición medidos presentaron una gran variación, pero la exposición media diaria fue de 0,10 µT. Este valor es mil veces menor que el límite establecido para la población de 100 µT y 200 veces menor que el límite de exposición para trabajadores de 500 µT. NOTA: en nuestro país la exposición poblacional es 25 micrtoteslas máximo para campo de corriente alterna.

Transporte eléctrico

Una de las principales preocupaciones de los que se acercan por primera vez a un coche eléctrico, es el posible efecto de tener una enorme batería situada bajo sus pies. La radiación electromagnética de esta y del motor eléctrico, ha sido uno de los argumentos de los menos informados contra el coche eléctrico.

Un estudio realizado por EM Safety (https://www.sintef.no), ha determinado que los niveles de exposición de los pasajeros de coches eléctricos es muy baja.

Según las conclusiones de este estudio, los niveles electromagnéticos a los que están sometidos los pasajeros de los coches eléctricos, están incluso por debajo de los mínimos recomendados por la organización. El nivel de exposición obtenida en siete coches eléctricos diferentes es un 20%, del Máximo de Exposición Permitido Poblacional (MEP), según el sistema de medición de la ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. (La legislación en nuestro país toma las recomendaciones del ICNIRP pero es más restrictivo. La legislación argentina adopta los valores recomendados y publicado son los estándares de exposición a campos de Portela y otras autoridades en la materia)

Por comparar esta cifra, un coche con motor térmico ha obtenido bajo el mismo sistema de medición un 10%. Por su parte la medición a la altura de la cabeza, una de las zonas más sensibles, apenas han obtenido un 2%.

Estas radiaciones se han situado principalmente en los bajos del vehículo, donde está situada habitualmente la batería, y el pico se ha notado en el momento de arrancar  el coche.

Otro de los objetivos de este estudio, es lograr crear un sistema de medición de los campos electromagnéticos estandarizado. Una fórmula que permitirá a los diferentes organismos poder realizar sus mediciones con mayor precisión, y poder ofrecer una información lo más precisa a los consumidores de autos eléctricos.

En el caso de otros tipos de transporte, por ejemplo, los ferrocarriles se alimentan a través de una línea denominada catenaria que conduce energía eléctrica a las locomotoras u otro material motor. Las tensiones de alimentación más comunes van desde 600 V a 3 kV en corriente continua, o entre 15 y 25 kV en corriente alterna. La mayor parte de las instalaciones funcionan con corriente continua o alterna monofásica.

En las líneas aéreas, el polo positivo de la instalación es la catenaria y el negativo son la vía sobre las que circula el tren. Una excepción a esta norma son las líneas aéreas de contacto para trolebuses, donde al no existir vías, la corriente de retorno circula hacia la subestación por un segundo cable paralelo al primero y en contacto con el vehículo por un segundo trole. La línea  de alimentación del  tranvía consiste en un hilo de contacto suspendido en apoyos consecutivos sobre la vía y sobre esta cierra el circuito eléctrico.

En trenes de larga distancia que tienen una  locomotora eléctrica de tracción  la principal fuente a la que se exponen los pasajeros es la fuente de alimentación aérea eléctrica. En los vagones de pasajeros  pueden existir campos magnéticos de varios cientos de µT cerca del suelo y de intensidades inferiores (decenas de µT) en otras partes del compartimiento.

Las personas que viven en las inmediaciones de vías de ferrocarril pueden estar expuestas a campos magnéticos generados por la fuente de suministro eléctrico situada encima de las vías;  pueden ser similares a los campos producidos por las líneas de conducción eléctrica de alta tensión.      

En trenes con motores en cada coche, trolebuses o tranvías los equipos de tracción   están ubicados bajo el piso. A nivel del piso, las intensidades de los campos magnéticos pueden alcanzar niveles de hasta decenas de µT en las partes del suelo situadas justamente encima de motor. La intensidad del campo disminuye drásticamente con la distancia de separación al suelo, de manera que la exposición a los pasajeros es mucho menor.

En conclusión, el transporte eléctrico emite radiaciones por debajo de los límites permitidos para el cuidado de la salud, y  hay organismos en países donde está desarrollado este tipo de transporte que permanentemente están monitoreando tal situación. 

Agradecimiento, por su aporte, al Ing. Juan Fernández U.T.N. Regional Santa Fé

Ing, Ricardo Berizzo

Movilidad Eléctrica U.-T.N. Regional Rosario