Vėjo elektrinės skleidžia garsą. Apie vieną to garso rūšį infragarsą kalbama rečiau. Mėginsiu čia ir paaiškinti, kas tas infragarsas yra, pasidalysiu savo žiniomis apie infragarsą, skleidžiamą vėjo jėgainių, palyginsiu su kitais infragarso šaltiniais, tiek natūraliais, tiek žmogaus sukurtais. Matome, kad visa garstų skalė dalijasi į tris dideles sritis. Viduryje, pavaizduota žaliai, yra musu girdimi garsai, jų diapazonas nuo 20 hercų (Hz) iki 40 kilohercų (kHz). Tokius garsus žmogus girdi gerai. Paprastais žodžiais kalbant, garsas yra ore sklindantys slėgio svyravimai, o hercas yra vienas svyravimas per sekundę. Tūkstantis hercų, t.y. tūkstantis tu svyravimų per sekundę, yra kilohercas.
Žemesnio dažnio garsus, nesiekiančius 20 Hz, vadiname infragarsu. Tokio dažnio garsų žmogaus ausis negirdi. Dešinėje pusėje, aukštesnių dažnių pusėje, turime ultragarsą, taip pat žmogui negirdimą garsą, kuris prasideda nuo 20 kHz ir tęsiasi iki milijonų hercų, vadinamų megahercais. Dar didesnio dažnio garsas vadinamas hipergarsu.
Po šitos įžangos dar turime susipažinti su vienetais, kuriais įvertiname garso stiprumą. Infragarso stiprumą vertiname jo santykiu su tam tikra atskaitos verte 20 mikropaskalių maždaug 2 kHz diapazone, ir šis santykis išreiškiamas decibelais (dB). Šitoks slėgis vadinamas girdimumo riba, žemiau jos eilinis žmogus negirdi. Tai kaip kokio uodo zyzimas už kelių metrų.
Jeigu žmogus eina, bėga ar supasi ant sūpynių, jo galvos aukštis keičiasi, ausų būgnelius veikia kintantis slėgis, ir tai yra visiškai tas pats, kas yra infragarso veikimas. Dažniai maži, žmogus eina, sakykim, vienas žingsnis per sekundę – 1 Hz (=74 dB), bėga — gal du žingsniai per sekundę — 2 Hz (=90 dB), supasi — dar kiek daugiau. Žodžiu, eidamas, bėgdamas ar supdamasis žmogus patiria tokius pat pojūčius, kokius sukelia infragarsas nuo 74 iki 110 decibelų. Atrodytų, daug, bet mes einam, bėgam ir nieko nejaučiam.
Ar žmogus kokiomis nors sąlygomis gali girdėti infragarsą? Gali, jeigu jis yra nepaprastai stiprus. Sakykim, akustinėje kameroje (patalpoje, kurioje nėra jokių kitų garso atspindžių) žmogus gali girdėti 4 Hz dažnio garsą, o su ausinėmis net iki 1,5 Hz. Kaip suprantate, čia jau mokslinių tyrimų laboratorijose reikalas.
O kaip su infragarso saugumu? Jo normos nustatomos medikų, ne fizikų, o šia tema ypač rūpinasi viso pasaulio sveikatos tarnybos.
Žemiau lentelėse matome nustatytas saugias sveikatai normas, saugias ribas. Juo didesnis garso dažnis, juo decibelų leidžiama daugiau. Štai Švedijos pavyzdys: saugus toks infragarsas, kurio dažnis nuo 2 iki 20 Hz, o jo garso lygis nuo 70 iki 110 dB.
Dabar, jau žinodami, koks garso lygis yra saugus, žiūrėkim, kiek jo skleidžia vėjo elektrinė. Pirmosios, senosios vėjo elektrinės, kurių mentės buvo konstruojamos pavėjui nuo gondolos, infragarso skleisdavo daugiau. Šiandieninės naujo tipo jėgainės, kurių mentės išdėstomos prieš vėją, yra gana menkas infragarso šaltinis.
Toliau pateikiu eksperimentinių matavimų, atliktų Australijoje, rezultatus. Čia buvo galima pridėti daug daugiau kreivių, nes panašių matavimų atlikta įvairiose pasaulio šalių, taip pat ir Lietuvoje. Visų tyrimų rezultatai yra panašūs. Matavimai atlikti pavėjui, matuojant kitomis kryptimis skaičiai būtų dar mažesni.
Koks infragarsas yra saugus?
Lietuvos higienos norma HN 30:2018 „lnfragarsas ir žemadažnis garsas: ribiniai dydžiai gyvenamosiose, specialiosiose ir visuomeninėse patalpose“.
N. Karlsson and H. Tjärnbro, Chalmersn University of Technology, Gothenburg, Sweden, 2012
Apačioje diagramoje matomos trys kreivės rodo infragarso triukšmo lygi skirtingais atstumais nuo jėgainės pagrindo: 1 kreivė — už 85 m, 2 kreivė — už 185 m, 3 kreivė — ui 360 m nuo jėgainės. Žalia kreivė rodo mūsų sveikatai saugią ribą. Matome, kad net visai netoli nuo vėjo elektrinių infragarsas visame dažnių diapazone yra gerokai mažesnis negu saugaus lygio riba.
O dabar palyginkime su kitais šaltiniais — žr. diagramą apačioje. Štai tie patys mokslininkai ta pačia aparatūra atliko matavimus Australijos paplūdimiuose: 4 kreivė — 25 m nuo vandens, 5 kreivė — 250 nuo uolėtos pakrantės, 6 kreivė — 8 km nuo jūros. Matome labai panašius garso lygius, kuriuos skleidžia vėjo elektrinės, ir jie yra gerokai mažesni negu sveikatos specialistų nustatyta sveikatai saugi riba. Štai infragarso lygis 360 m atstumu nuo vėjo elektrinės yra labai panašus į esantį 8 km nuo jūros.
Infragarso lygis labai kinta didėjant nuotoliui. Štai vėjo elektrinė prie pat menčių gali skleisti apie 108 dB, o jau apačioj, kol ateina iki žemės, infragarsas labai susilpnėja ir prie pagrindo jis tebus 50-60 dB. Taigi juo aukščiau mentės, juo didesnis efektas, juo nepavojingiau. Reikia pasakyti, kad žmogus visada gyveno ir gyvena supamas garsų ir infragarsų. Infragarsus sukuria viesulai, vulkanai, sniego lavinos ir kt. Didelių masių judėjimai visada kuria Iėtus garsų svyravimus. Infragarsą kuria net toli šviečianti Šiaurės pašvaistė, jos įelektrintų dalelių judėjimas. Infragarsus savo veikla žmogus kuria kasdien. Jeigu jūs važiuojate automobiliu 120 km/val. greičiu ir atsidarote vairuotojo pusės langą, oro gūsiai, patenkantys į saloną, sukuria infragarsus iki 100 dB. Infragarsus kuria ir traktoriai, ir kitos mašinos, buitiniai prietaisai, sakykim, skalbimo mašinos. Šitais pavyzdžiais noriu pasakyti, kad vėjo elektrinių infragarsas nėra joks išskirtinis ir negali įmonėms kelti jokių rūpesčių.
Šie žodžiai yra ne vien mano. Naujosios technologijos visam pasauly kelia susirūpinimą, todėl siekiama išsiaiškinti, kaip jos gali veikti žmogų ir aplinką. Energetiką plėtojančių šalių vyriausybės skiria didelius pinigus ir sisteminiams infragarso tyrimams. 2014 m. Kanadoje visus metus vykdyti kompleksiniai tyrimai, medicininės ekspertizės, inžineriniai matavimai.
Kiek infragarso skleidžia vėjo jėgainė?
Nuotolis pavėjui nuo jėgainės pagrindo: (1) 85 m, (2) 185 m, (3) 360 m. Matuota Clements Gap (Australija) parke, kuri sudaro 27 2,1 MW turbinos, esant 6-8 m/s vėjo greičiui. (4) paplūdimyje 25 m nuo vandens, (5) 250 m nuo uolėtos pakrantės, (6) sausumoje 8 km nuo jūros.
Šiemet birželio mėnesį savo dvejų metų tyrimų rezultatus paskelbė Suomija. Labai apibendrinant tuos tyrimų rezultatus galima tvirtinti, kad vėjo elektrinių skleidžiamas infragarso lygis yra santykinai žemas palyginti su foniniais gamtos ir žmogaus sukurtais kitais infragarso šaltiniais. Rengdamasis šiam pranešimui kalbėjausi su savo kolegomis Kanadoje, Australijoje, su kuriais 2014 m. kartu rengėme pasaulinę garso ir vibracijų konferenciją. Ir mokslinių tyrimų, ir asmeninių pokalbių išvada viena: vėjo elektrinių infragarsas neviršija saugaus lygio ir nesukelia žalos žmonių sveikatai ir savijautai.
Užs. 10022