Provincia di Ravenna TRE-TOZZI RENEWABLE ENERGY. L.R. 9/99 e s.m.i. 3 E - Campi Elettromagnetici. Studio Verde S.r.l.

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1 Provincia di Ravenna COMMITTENTE TRE-TOZZI RENEWABLE ENERGY STUDIO DI IMPATTO AMBIENTALE TITOLO DEL LAVORO ELABORATO ALLEGATO DATA ELABORATO REDATTO DA L.R. 9/99 e s.m.i. "IMPIANTO FOTOVOLTAICO S. ALBERTO 2" S1 - RELAZIONI 3 E - Campi Elettromagnetici DICEMBRE 2010 Studio Verde S.r.l. Dott. For. Giovanni Grapeggia Dott. Brunelli Roberta Dott. Chiara Faedi via Schio 47/ Forlì (FC)

2 3.E STATO AMBIENTALE PER ELETTROMAGNETISMO E.1 Campi elettromagnetici ad alta frequenza E.2 Impatto sui CAMPI Pag. 1

3 3.E STATO AMBIENTALE PER ELETTROMAGNETISMO Le onde elettromagnetiche sono un fenomeno fisico attraverso il quale l energia elettromagnetica può trasferirsi da un luogo all altro per propagazione. Tale fenomeno di trasferimento di energia può avvenire nello spazio libero (via etere), oppure può essere confinato e facilitato utilizzando appropriate linee di trasmissione (guide d onda, cavi coassiali, etc.). Secondo la teoria di Maxwell, questi sono fenomeni oscillatori, generalmente di tipo sinusoidale e costituite da due grandezze che variano periodicamente nel tempo: il campo elettrico ed il campo magnetico. Il campo elettrico E si definisce come una proprietà o perturbazione dello spazio, prodotta dalla presenza di cariche elettriche, positive o negative. Tale perturbazione si può verificare constatando che ponendo una carica elettrica nella regione perturbata questo risulta soggetto ad una forza. L intensità del campo elettrico si misura in Volt per metro (V/m). Qualsiasi conduttore elettrico produce un campo elettrico associato, che esiste anche quando nel conduttore non scorre alcuna corrente. Più alta è la tensione, più intenso è il campo ad una certa distanza dal conduttore; mentre per una data tensione l intensità diminuisce al crescere della distanza conduttori come i metalli, i materiali edili e gli alberi hanno proprietà schermanti. Il campo elettrico al suolo spesso risulta schermato dagli oggetti e dalle infrastrutture presenti, in particolare gli edifici costituiscono un valido schermo per gli ambienti interni. Questo effetto schermante delle pareti fa sì che il campo elettrico all interno delle abitazioni risulta volte inferiore rispetto a quello esterno. Il campo magnetico H può essere definito come una proprietà o perturbazione dello spazio prodotta dal movimento delle cariche elettriche ossia dalla presenza di correnti elettriche oppure da magneti permanenti (calamite). Tale perturbazione si può verificare constatando che ponendo un corpo magnetizzato nella regione perturbata, questo risulta soggetto ad una forza. L intensità del campo magnetico si esprime in Ampère per metro (A/m), anche se solitamente si preferisce riferirsi ad una grandezza correlata, la densità di flusso magnetico o induzione magnetica B, misurata in microtesla (µt). Tra le due unità di misura vale la seguente relazione: 1 T = x 105 A/m. Pag. 2

4 Il campo magnetico generato da una linea elettrica dipende principalmente dall'entità delle correnti che circolano nei conduttori e dalla geometria dei conduttori. Siccome questa corrente può variare in maniera significativa nell'arco della giornata, in relazione alla domanda dell'utenza, anche il campo magnetico può subire delle variazioni temporali giornaliere non trascurabili (massimo nelle ore di punta e minimo nelle ore notturne). Come distribuzione spaziale il campo magnetico presenta un massimo al di sotto della linea e decresce man mano che ci si allontana da essa. Il campo dipende dall'altezza dei conduttori, dalla loro disposizione e, per linee con più terne, dall'ordine delle fasi. La sua intensità dipende proporzionalmente dall intensità della corrente elettrica. I campi magnetici sono più intensi in prossimità della sorgente e diminuiscono rapidamente all aumentare della distanza, inoltre non sono schermati dai materiali comuni, come le pareti degli edifici. A differenza del campo elettrico non hanno alcun effetto schermante gli ostacoli non metallici e gli edifici, per cui all'interno di abitazioni prossime a linee elettriche il campo magnetico non risulta schermato ed è confrontabile con quello esterno. Un campo elettrico variabile nel tempo genera, in direzione perpendicolare a se stesso, un campo magnetico, anch esso variabile, che a sua volta influisce sul campo elettrico stesso. Questi campi concatenati determinano nello spazio la propagazione di un campo elettromagnetico, indipendentemente dalle cariche e correnti elettriche che li hanno generati. In prossimità della sorgente irradiante, cioè in condizioni di campo vicino, il campo elettrico ed il campo magnetico assumono rapporti variabili con la distanza e possono essere considerati separatamente, mentre ad una certa distanza, cioè in condizioni di campo lontano, il rapporto tra campo elettrico e campo magnetico rimane costante: in condizioni di campo lontano i due campi sono in fase, ortogonali tra loro e trasversali rispetto alla direzione di propagazione (onda elettromagnetica piana). Le principali caratteristiche delle onde elettromagnetiche dipendono da una loro proprietà fondamentale: la frequenza f, ossia il numero di oscillazioni compiute in un secondo. Tale grandezza si misura in cicli al secondo o Hertz (Hz) e relativi multipli e sottomultipli. Strettamente connessa con la frequenza è la lunghezza d onda l, che è la distanza percorsa dall onda durante un tempo di oscillazione e corrisponde alla distanza tra due massimi o due minimi dell onda (l unità di misura è il metro con relativi multipli e sottomultipli). Le due grandezze sono tra loro legate in maniera inversamente proporzionale attraverso la Pag. 3

5 seguente relazione: f = v/l dove v è la velocità di propagazione dell onda, espressa in metri al secondo (m/s). La velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto è di km/s. Frequenza e lunghezza d onda, oltre ad essere tra loro legate, sono a loro volta connesse con l energia E trasportata dall onda, che si misura in Joule (J) e relativi multipli o in elettronvolt (ev), valendo tra le due unità di misura la relazione di conversione L energia associata alla radiazione elettromagnetica è direttamente proporzionale alla frequenza dell onda stessa attraverso la relazione: E = h f dove h è una costante detta Costante di Planck pari a L energia elettromagnetica trasportata dall onda nell unità di tempo per unità di superficie si definisce densità di potenza S e si esprime in Watt su metro quadro (W/m2). Maggiore è la frequenza, maggiore è l energia trasportata dall onda. Quando un onda elettromagnetica incontra un ostacolo penetra nella materia e deposita la propria energia producendo una serie di effetti diversi a seconda della sua frequenza. Dai meccanismi di interazione delle radiazioni con la materia dipendono gli effetti e quindi i rischi potenziali per la salute umana. L insieme di tutte le possibili onde elettromagnetiche, in funzione della frequenza e della lunghezza d onda, costituisce lo spettro elettromagnetico. Nello spettro elettromagnetico si possono distinguere due grandi zone. Pag. 4

6 Le onde elettromagnetiche con frequenza superiore a 3000 THz e lunghezza d onda inferiore a 100 nm hanno un energia tale (> 12.4 ev) da rompere i legami chimici che tengono uniti gli atomi e le molecole e quindi da ionizzare la materia e sono dette radiazioni ionizzanti (IR); viceversa, le onde con frequenza inferiore non trasportano un quantitativo di energia sufficiente a produrre la rottura dei legami chimici e produrre ionizzazione e sono perciò dette radiazioni non ionizzanti (NIR): è in questa regione dello spettro elettromagnetico che si parla propriamente di campi elettromagnetici. In particolare le radiazioni non ionizzanti di maggiore interesse ambientale sono le seguenti: radiazione con frequenza compresa tra 0 a 300 GHz, che possono a loro volta venire suddivise in: - campi elettromagnetici a frequenze estremamente basse (ELF), con frequenza tra 0 e 3000 Hz, anche detti semplicemente campi elettromagnetici a bassa frequenza; - campi elettromagnetici a radiofrequenze e microonde (RF e MO), che convenzionalmente vanno da frequenze di 100 KHz a frequenze di 300 GHz, anche comunemente detti campi elettromagnetici ad alta frequenza. - radiazione luminosa (luce visibile) - radiazione ultravioletta. Pag. 5

7 L uso crescente delle nuove tecnologie, soprattutto nel campo delle radio-telecomunicazioni ha portato, negli ultimi decenni, ad un continuo aumento della presenza di sorgenti di campi elettromagnetici (C.E.M.), rendendo la problematica dell esposizione della popolazione a tali agenti di sempre maggiore attualità, poiché i campi legati alle attività umane vanno a sommarsi al naturale livello di fondo. L "elettrosmog" è una forma anomala di inquinamento ambientale, poiché non si ha una vera e propria "immissione" di sostanze nell ambiente: gli agenti fisici implicati (campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici) sono presenti solo finché le sorgenti che li hanno generati rimangono accese e non danno luogo a processi di accumulo nell ambiente. Si tratta inoltre di un fenomeno localizzato in zone più o meno ampie nell intorno delle sorgenti, senza un effettiva diffusione su scala territoriale. Tra le principali sorgenti artificiali di campi elettromagnetici nell ambiente vanno annoverati gli apparati per il trasporto e la distribuzione dell energia elettrica o elettrodotti, costituiti da linee elettriche ad altissima, alta, media e bassa tensione, da centrali di produzione e da stazioni e cabine di trasformazione dell energia elettrica, che producono campi detti a bassa frequenza e gli impianti per radio-telecomunicazione, che generano campi ad alta frequenza e comprendono i sistemi per diffusione radio e televisiva, gli impianti per la telefonia cellulare o mobile o stazioni radio base, gli impianti di collegamento radiofonico, televisivo e per telefonia mobile e fissa (ponti radio) ed i radar. Pag. 6

8 In ambiente domestico e negli ambienti di vita, soprattutto nelle immediate vicinanze degli utenti, sono comuni sorgenti di campi elettromagnetici anche i dispositivi ad alimentazione elettrica (elettrodomestici, computer) ed i telefoni cellulari. Recentemente si sta assistendo ad una forte innovazione tecnologica, con lo sviluppo dei nuovi sistemi a tecnologia digitale, sia per la diffusione radiotelevisiva, sia per la telefonia mobile e fissa. Nonostante la rapidità dell evoluzione tecnologica, i provvedimenti normativi assunti negli ultimi anni, sia a livello nazionale che a livello regionale, hanno portato ad una regolamentazione più efficace della materia e di conseguenza le Agenzie Regionali per l Ambiente (Arpa) operanti sul territorio effettuano attività di controllo sempre più estese e sistematiche sulle sorgenti implicate. Come organo tecnico-specialistico della Regione e degli Enti Locali, Arpa Emilia-Romagna, tramite le 9 Sezioni Provinciali (strutturate al loro interno con Servizi Sistemi Ambientali e Servizi Territoriali) svolge diverse attività in relazione alla tematica dei campi elettromagnetici: supporto tecnico agli Enti locali per le autorizzazioni ambientali, tramite valutazioni preventive dei livelli di campo elettromagnetico potenzialmente generati da impianti in progetto (per radiotelecomunicazione ed elettrodotti) o da elettrodotti esistenti collocati in prossimità di infrastrutture edilizie in progetto, con l utilizzo di modelli di simulazione; interventi di controllo e vigilanza, tramite misure di campo elettromagnetico in prossimità di impianti esistenti (sistemi per radio-telecomunicazione ed elettrodotti); attività di monitoraggio ambientale, mediante rilevazioni in continuo nel tempo di campo elettromagnetico, con posizionamento di stazioni rilocabili in siti specifici, in prossimità di impianti per radio-telecomunicazione o di elettrodotti. Le valutazioni preventive e le attività di controllo e vigilanza sono finalizzate alla verifica del rispetto dei valori di riferimento normativo per i campi elettromagnetici (limiti di esposizione, valori di attenzione ed obiettivi di qualità) previsti dalla normativa nazionale e regionale vigente. Esse sono svolte mediante l utilizzo di modelli di simulazione (software previsionali) che si basano su opportuni algoritmi di calcolo specifici per tipologia di sorgente (a bassa o alta frequenza). Le misure manuali vengono eseguite con strumentazione portatile dotata di adeguate sonde in grado di rilevare il campo elettrico e magnetico in specifici intervalli di frequenza. I rilievi strumentali vengono effettuati in accordo con le norme tecniche CEI di riferimento. Si distinguono misure a banda larga e misure a banda stretta. Le misure a banda larga permettono di valutare il livello di campo elettromagnetico generato in un determinato range di frequenza, senza distinguere tra singole frequenze di funzionamento degli impianti emettitori, mentre le misure a banda stretta hanno la caratteristica della selettività, ossia consentono di discriminare il contributo di più sorgenti operanti a frequenze diverse. Pag. 7

9 L attività di monitoraggio in continuo permette di valutare i livelli di campo elettromagnetico presenti in determinate aree e le loro variazioni temporali, informandone la popolazione ed i soggetti interessati tramite idonei strumenti di divulgazione dei dati. L energia elettrica viene trasmessa attraverso linee elettriche di diversa tensione in base al fatto che si tratti di elettrodotti principali di grande distribuzione o di collegamenti terminali alle utenze. Al 31/12/05 il territorio regionale era percorso da una rete elettrica che si estendeva per complessivi km di linee e su di esso erano distribuiti 49 impianti di produzione dell energia elettrica e stazioni e cabine di trasformazione, sezionamento o consegna utente. Si distinguono pertanto: Linee ad altissima tensione (AAT): linee con tensione di 380 kv per la trasmissione su grandi distanze. In Italia oltre a queste vengono utilizzati anche elettrodotti per la trasmissione e per la distribuzione funzionanti a 220 kv (nel futuro passeranno a 380 kv, oppure verranno declassati o smantellati). Stazioni primarie: sono inserite nella rete ad altissima tensione assolvono le funzioni di smistamento delle linee AAT ed interconnessione con reti a diversa tensione. Linee ad alta tensione (AT): linee con tensione 132 kv o 150kV (nell Italia settentrionale e centrale si evince che le più utilizzate sono la 132 kv mentre nell Italia meridionale la 150 kv) Linee a media tensione (MT): linee di distribuzione con tensioni di 15 e 20 kv caratterizzate da cavo aereo nudo nelle zone rurali e cavo interrato nelle zone urbanizzate. Linee a bassa tensione (BT): linee utilizzate per gli allacciamenti terminali dell utenza. I conduttori che costituiscono le linee elettriche, essendo percorsi da corrente, generano nell'area circostante un campo elettrico e magnetico indipendenti fra loro, in quanto la distanza degli oggetti esposti è molto piccola rispetto alla lunghezza d'onda coinvolta. Gli effetti dei due campi pertanto vanno valutati separatamente. Il campo elettrico dipende dalla tensione della linea e dalla geometria dei conduttori e di conseguenza, essendo tali tensioni costanti, si può ritenere che per ogni linea è nota la distribuzione spaziale del campo elettrico, la quale risulta costante nel tempo. Inoltre cresce con la tensione della linea e rispetto al suolo presenta un massimo a qualche metro di distanza dalla linea e decresce man mano che ci si allontana da essa. Le cabine di trasformazione hanno lo scopo di modificare l energia elettrica dalla tensione di trasporto a quella richiesta per la distribuzione. Le stazioni primarie di distribuzione (da 380 kv a 132 kv) di solito sono ubicate in aree caratterizzate da una scarsa densità abitativa, e pertanto non dovrebbero presentare problemi dal punto di vista dell esposizione ai campi elettromagnetici. Le Pag. 8

10 cabine elettriche di trasformazione (o cabine secondarie) sono ubicate anche in aree vicine ad edifici, ed in alcuni casi anche all interno degli edifici stessi. I valori di campo magnetico (H) ed elettrico (E) indotti nelle aree confinanti sono comunque inferiori ai limiti di legge previsti; nel caso specifico di cabine di trasformazione media/bassa tensione (MT/bt), con collegamento in cavo interrato in ingresso ed in uscita, si trovano in genere valori modesti già alla distanza di circa 50 cm dalle pareti. Tali cabine sono indispensabili per potere garantire in sicurezza la fornitura di energia elettrica a bassa tensione (380 o 220 V) ai cittadini che ne fanno richiesta. Le tipologie di tali cabine sono: cabine box a torre separate dal resto degli edifici; cabine collocate in edifici destinati a permanenza di persone (abitazioni, scuole, uffici); cabine minibox da collocare in ambito urbano aventi dimensione ridotta. Nelle aree rurali con distribuzione sparsa di abitazioni sono previsti, al posto delle cabine di trasformazione, i posti di trasformazione MT/BT su monopalo. Pag. 9

11 Figura 1: Linee elettriche AT (SIT Provincia di Ravenna) Pag. 10

12 Figura 2 - Linee elettriche MT (SIT Provincia di Ravenna) 3.E.1 Campi elettromagnetici ad alta frequenza Le principali sorgenti artificiali nell ambiente di campi elettromagnetici (CEM) ad alta frequenza (RF), ossia con frequenze tra i 100 khz e i 300 GHz, comprendenti CEM a radio frequenze (100 khz MHz) e microonde (300 MHz GHz), sono gli impianti per radio-telecomunicazione. Tale denominazione raggruppa diverse tipologie di apparati tecnologici: Impianti per la telefonia mobile o cellulare, o stazioni radio base (SRB) Impianti di diffusione radiotelevisiva (RTV: radio e televisioni) Ponti radio (impianti di collegamento per telefonia fissa e mobile e radiotelevisivi) Radar In generale un impianto per radio-telecomunicazione, sia esso radiotelevisivo, per telefonia mobile, radar o ponte radio, è dato dall insieme delle apparecchiature che permettono la diffusione o il trasferimento di segnali attraverso onde elettromagnetiche ad una determinata frequenza o range di frequenza (MHz) e con una determinata potenza (Watt). Pag. 11

13 Tali apparecchiature sono di norma costituite da un apparato ricevente (ricevitore), da un apparato trasmittente (trasmettitore), dal sistema radiante (trasduttore), composto da elementi radianti (antenne trasmittenti) e dai sistema di collegamento tra le varie antenne e di alimentazione dal trasmettitore. In sostanza, per svolgere la loro funzione, gli impianti per radio-telecomunicazione devono emettere verso l esterno, con la massima efficienza, l energia elettromagnetica generata e amplificata dal trasmettitore; questa emissione avviene attraverso apparati trasduttori composti da dispositivi (antenne) che operano la trasformazione di un segnale elettrico in energia elettromagnetica irradiata nello spazio libero. Una delle caratteristiche principali degli impianti per radio-telecomunicazione, da cui dipende l entità dei campi elettromagnetici generati, è infatti la potenza in ingresso al connettore d antenna del sistema radiante, che si misura in Watt e relativi multipli e sottomultipli (di norma dai milliwatt - mw ai chilowatt - kw). Un altra proprietà importante di tali apparati è il guadagno (espresso in dbi o dbm), che misura la capacità del sistema di concentrare la potenza elettromagnetica emessa in una determinata direzione. Il guadagno si esprime per confronto tra l antenna considerata e un antenna di riferimento, generalmente un antenna isotropa (cioè che irradia in modo uguale in tutte le direzioni), ed in tal caso si esprime in dbi, oppure un dipolo a mezz onda, in tal caso il guadagno si esprime in dbm. Di norma il guadagno si misura nella direzione di massimo irraggiamento. Dalla potenza in ingresso al connettore d antenna al netto delle perdite (es. cavo di alimentazione) e dal guadagno dipende l entità della potenza massima irradiata (ERP). I diagrammi d irradiazione orizzontale e verticale rappresentano la distribuzione dell energia elettromagnetica emessa lungo i piani orizzontale e verticale. La trasmissione può essere di tipo broadcasting oppure di tipo direttivo: nel primo caso l antenna deve diffondere il segnale su aree abbastanza vaste per raggiungere il maggior numero di utenti possibile, mentre nel secondo le antenne costituiscono un ponte radio, cioè un collegamento tra due punti posti in visibilità ottica tra di loro. Sono un esempio di impianti broadcasting i sistemi di diffusione radiotelevisiva e le stazioni radio base, che sostanzialmente differiscono per le potenze impiegate e quindi per le aree di territorio coperte: i primi hanno spesso potenze superiori al kw e, a seconda della loro quota di installazione, coprono bacini di utenza che interessano anche più province, mentre le SRB impiegano potenze di decine di Watt e di solito interessano aree di qualche chilometro. Attualmente nel panorama delle radio-telecomunicazioni si sta assistendo ad una forte evoluzione tecnologica dei sistemi di diffusione dei segnali, con lo sviluppo di tecniche di trasmissione sempre Pag. 12

14 più avanzate, di tipo digitale, che permettono un offerta sempre più ampia e diversificata di servizi (multimediali e interattivi) agli utenti, dovendo trasmettere una grande mole di informazioni tra loro eterogenee e garantire al tempo stesso un elevata efficienza dei servizi offerti. La rapida trasformazione, tuttora in essere, delle reti di radio-telecomunicazione ha riguardato sia le reti di telefonia mobile, con l entrata sul mercato, in via di consolidamento, del sistema cellulare multimediale di terza generazione UMTS, sia la rete per la diffusione dei segnali radiotelevisivi, con la transizione dalla trasmissione analogica a quella digitale e quindi la comparsa dei primi sistemi di diffusione in tecnica digitale sonora (DAB: Digital Audio Broadcasting) e televisiva (DVB: Digital Video Broadcasting). In particolare, nel settore dell emittenza radio e televisiva, lo stesso Ministero delle Comunicazioni sta incentivando la conversione degli impianti esistenti da analogico a digitale. L evoluzione tecnologica assume il carattere di un percorso obbligato, le cui scadenze sono fissate da provvedimenti legislativi: dal 1 gennaio 2004 ha preso ufficialmente il via in Italia la sperimentazione del servizio di televisione digitale terrestre, con la prospettiva del completamento, entro il 31 dicembre 2006, del passaggio da analogico a digitale e quindi l abbandono delle trasmissioni in tecnica analogica. Attualmente si è quindi in un periodo di transizione, caratterizzato dalla coesistenza di trasmissioni sia in tecnica analogica che in tecnica digitale. I nuovi sistemi di diffusione in tecnica digitale dovrebbero garantire un minor impatto ambientale, dal momento che le potenze utilizzate per questo tipo di trasmissione risultano inferiori a quelle tradizionalmente usate per le trasmissioni in tecnica analogica. Un discorso parallelo riguarda l evoluzione delle reti di telefonia mobile. L affermazione del sistema di nuova generazione UMTS prevede l installazione di un elevato numero di impianti, maggiore rispetto alle SRB con tecnologia GSM-DCS, ma, come per la televisione digitale, potenze di trasmissione in gioco inferiori rispetto a quelle attualmente in uso. Un ulteriore evoluzione tecnologica è rappresentata dall avvio del sistema DVB-H che integra le reti della telefonia cellulare e del broadcasting televisivo. Sempre maggior importanza assumono inoltre i sistemi di tipo Wireless come le reti puntomultipunto per la telefonia mobile, i sistemi di connessione radio Wi-Fi (Wireless Fidelity) e Wi- Max. Ad oggi, in Italia, sono attivi due sistemi di telefonia mobile definiti UMTS (Universal Mobile Telecomunication System) e GSM (Global System for Mobile Communication). Sono inoltre state avviate le prime procedure per realizzare una nuova rete di telefonia mobile che opererà a 1800 MHz (DCS 1800). Pag. 13

15 Entrambi questi sistemi (UMTS e GSM) funzionano più o meno alla stessa frequenza, variabile da GSM MHz e UMTS MHz, anche se presentano profonde differenze sia nelle caratteristiche tecniche degli impianti che nelle modalità di accesso. Le stazioni radio base (SRB) sono gli impianti della telefonia mobile che ricevono e ritrasmettono i segnali dei telefoni cellulari, consentendone il funzionamento. La propagazione di questi segnali avviene in bande di frequenza diverse, tra i 900 e i 2100 MHz, a seconda del sistema tecnologico utilizzato (GSM, DCS e UMTS). Una caratteristica fondamentale delle trasmissioni per telefonia cellulare, diversamente da quelle per la diffusione radiotelevisiva, è la bi-direzionalità delle comunicazioni che avvengono tra la rete radiomobile costituita dalle SRB installate in una determinata area ed i terminali mobili (telefoni cellulari) degli utenti. Gli operatori telefonici (gestori) attualmente sul mercato per il traffico pubblico sono quattro: Tim (ora Telecom Italia), Vodafone, Wind e Tre (H3G); i primi tre offrono servizi con tecnologia GSM (900 MHz), DCS (1800 MHz) e UMTS (2000 MHz), mentre l operatore Tre è esclusivamente dedito al servizio cellulare di terza generazione UMTS. A Dicembre 2005 sono scadute le licenze per l utilizzo dei sistemi analogici di prima generazione E-TACS (900 MHz), impiegati solo da Telecom Italia. Le SRB sono distribuite sul territorio in maniera capillare in funzione della densità di popolazione, essendo prevalentemente concentrate nelle aree urbane densamente abitate. A seconda del numero di utenti serviti, le SRB sono distanziate tra loro di poche centinaia di metri nelle grandi città fino a diversi chilometri nelle aree rurali. Ogni SRB è in grado di servire una porzione di territorio limitata, detta "cella", le cui dimensioni dipendono dalla densità degli utenti da servire nell area, dall altezza delle installazioni, dalla potenza impiegata e dalla tipologia dell antenna utilizzata. Le SRB hanno una diffusione capillare sul territorio in funzione del numero di utenti per far fronte al problema delle molteplici attenuazioni generalmente presenti in ambiente urbano e non (muri, vegetazione, ecc) e per ottimizzare l utilizzo delle risorse di frequenza disponibili. Una SRB di un determinato gestore è costituita da uno o più sistemi di diversa tecnologia (GSM, DCS, UMTS) - e quindi diverso range assegnato di frequenza in trasmissione e ricezione, detti servizi. A loro volta, i vari servizi sono composti da una, due o più frequentemente, almeno in ambiente urbano, tre antenne trasmissive, dette celle, diversamente orientate nello spazio al fine di garantire la copertura del servizio nell area circostante. Le antenne dei vari servizi orientate nelle diverse direzioni dello spazio sono anche dette settori. Pag. 14

16 Le antenne delle SRB tradizionali sono generalmente montate su tralicci o pali o sostegni di altro tipo, quali torri di acquedotti, ecc., installati sul terreno, oppure ancora su paline fissate al tetto di edifici. Le altezze di installazione risultano di norma comprese tra 15 e 50 metri. Su una stessa struttura possono essere presenti più SRB di diversi gestori (co-siting). Le installazioni inoltre possono essere fisse o mobili; queste ultime, in genere costituite da pali cosiddetti carrellati, hanno carattere provvisorio, essendo legate ad esigenze di servizio particolari (manifestazioni, fiere, aree soggette a flusso turistico stagionale). Le potenze impiegate dalle stazioni radio base variano da qualche milliwatt (nel caso delle micro e pico-celle) ad alcune decine (al massimo un centinaio) di Watt, in base al numero ed alla tipologia di servizi presenti. Questa tipologia di impianti opera con potenze in ingresso ridotte per il principio di funzionamento che li contraddistingue; essendo infatti la comunicazione bidirezionale, un aumento della potenza di trasmissione non consentirebbe di migliorare la qualità del servizio in entrambe le direzioni di comunicazione, ma soltanto in un senso (dalla SRB al cellulare e non viceversa). Il grado di copertura di una determinata area (inteso come qualità sia della trasmissione che della ricezione), oltre che dalla densità degli impianti presenti, dipende anche dalle caratteristiche tecniche delle antenne utilizzate. Tali antenne emettono onde elettromagnetiche in un fascio di irradiazione molto stretto sul piano verticale che si estende invece orizzontalmente quasi parallelamente al terreno permettendo di raggiungere anche gli utenti lontani. Per questo, nelle aree immediatamente al di sotto delle antenne, contrariamente a quanto si pensa comunemente, i livelli di campo elettromagnetico generati sono molto contenuti, così come anche in generale al livello del terreno in tutta l area circostante. I livelli di emissione di una SRB non sono comunque costanti, ma variano nel tempo in funzione della distanza dei terminali serviti e del numero di utenti del servizio (tipicamente sono più bassi nelle ore notturne). Si rileva in genere una ciclicità giornaliera ed anche settimanale i cui andamenti dipendono anche dalla tipologia e destinazione d uso dell area di territorio interessata (es. residenziale, commerciale ecc.) In generale comunque l altezza delle installazioni, le potenze impiegate e la tipologia delle antenne utilizzate, fanno si che nelle aree circostanti gli impianti per telefonia mobile i valori di campo elettromagnetico risultino ampiamente al di sotto dei valori di riferimento normativo. Alcuni gestori della telefonia mobile impiegano anche sistemi a rete di tipo Wireless, permettono una comunicazione a maggior capacità e velocità e sono costituiti da Master Station, posizionate in Pag. 15

17 corrispondenza di SRB esistenti o in siti appositamente individuati ed in comunicazione con un certo numero di Terminal Station, assimilabili a ponti radio. Oltre alle reti mobili ad uso pubblico, sul territorio esistono anche reti ad uso privato (PMR), come quella interna di RFI (Rete Ferroviaria Italiana, Gruppo FS), al servizio esclusivo dei dipendenti delle Ferrovie, che opera con una tecnologia particolare (detta GSM-R MHz) ed è costituita da impianti installati per lo più a ridosso delle linee ferroviarie. In Regione Emilia-Romagna è inoltre attiva dal 2004 la rete radiomobile digitale ad uso privato al servizio dell Amministrazione regionale (rete Tetra), inizialmente dedicata ai servizi di emergenza (118, Protezione Civile, Polizia Municipale e Provinciale, ecc) e che verrà estesa in futuro anche ad altri servizi di pubblica utilità (corpo forestale, monitoraggio ambientale, trasporto pubblico, controllo del territorio, etc.); tale rete è costituita da impianti trasmittenti operanti a frequenze comprese tra 450 MHz e 470 MHz e da parabole di collegamento. Gli impianti per diffusione radio e televisiva (RTV) trasmettono onde elettromagnetiche a radiofrequenza con frequenze comprese tra alcune centinaia di khz e alcune centinaia di MHz. Diversamente dalle SRB, le RTV sono per lo più ubicate in aree collinari, al di fuori dei centri abitati e si caratterizzano generalmente, rispetto a queste ultime, per le potenze in ingresso assai più elevate, che possono raggiungere anche valori dell ordine delle decine di chilowatt. Tali apparati non hanno infatti una diffusione capillare sul territorio, dovendo diffondere il segnale su aree mediamente estese, con bacini di utenza che spesso interessano anche il territorio di più province. La qualità del segnale e quindi l ampiezza dell area di copertura sono proporzionali alla potenza di trasmissione. Sul mercato opera un numero consistente di emittenti radiofoniche e televisive, sia per servizio pubblico (reti statali RAI, radio e tv, gestite dalla società Raiway S.p.A.), che private; queste ultime possono avere ambito di diffusione nazionale o regionale/locale e carattere commerciale o cosiddetto comunitario (es. emittenti di associazioni e comunità religiose o culturali). Le frequenze di funzionamento per i sistemi analogici variano per le radio negli intervalli da 155 a khz (radio AM, a modulazione di ampiezza, meno diffuse e distinte in: onde lunghe OL: khz, onde medie OM: khz, onde corte OC: khz) e da 87.5 a 108 MHz (radio FM: a modulazione di frequenza, banda commerciale) e da 50 MHz a 870 MHz per le televisioni (canali da A ad H: MHz nelle bande VHF I-II-III e canali da 21 a 69: MHz nelle bande UHF IV e V). Pag. 16

18 I sistemi trasmissivi radiotelevisivi possono essere costituiti da una singola antenna o più frequentemente da più antenne distribuite su schiere di elementi, dette cortine o facce, diversamente orientate nello spazio, a formare sistemi d antenna complessi. Le antenne degli impianti televisivi sono di norma costituite da pannelli singoli o in combinazione tra loro, mentre le antenne radiofoniche sono tipicamente costituite da elementi lineari (antenne filiformi), anch esse in genere a schiera. Come nel caso delle SRB, le installazioni radiotelevisive possono alloggiare, oltre ai sistemi trasmittenti, anche antenne con funzione di collegamento punto-punto (ponti radio), ed una singola installazione può ospitare più impianti di diverse emittenti (co-siting). Installazioni di soli ponti radio radiotelevisivi si ritrovano frequentemente all interno dei centri abitati, in genere in corrispondenza degli studi di trasmissione. Gli impianti radiotelevisivi, per le loro caratteristiche emissive ed in particolare per le potenze impiegate, costituiscono, se installati in vicinanza di ambienti abitativi o comunque frequentabili dalla popolazione, le sorgenti di inquinamento elettromagnetico ad alta frequenza più critiche per l entità dei campi elettromagnetici generati, pur essendo minore la percentuale di popolazione coinvolta dall esposizione rispetto alle installazioni di telefonia mobile, per la loro diversa distribuzione sul territorio. L allarme sociale associato alla presenza di tali impianti risulta spesso più contenuto rispetto a quello provocato dalle SRB; tuttavia, per quanto sopra esposto, il loro impatto ambientale non deve essere trascurato. Pag. 17

19 I dati statistici evidenziano mediamente 1 Stazione Radio Base ogni abitanti; la distribuzione di queste sorgenti non è uniforme, e le concentrazioni maggiori si verificano in corrispondenza dei centri abitati più densamente abitati. Inoltre, in sono rapportate le massime potenze complessive che possono essere emesse dalle diverse tipologie di impianti presenti alla ed alla superficie provinciale; in particolare, si nota come la potenza pro capite, ovvero la potenza emessa per abitante, nel caso delle SRB risulta la metà di quella generata dagli impianti radio televisivi. Le sorgenti di campi elettromagnetici ad alta frequenza presenti nei dintorni dell area di interesse sono rappresentate nella figura sottostante Figura 3 Ubicazione impianti SRB e RADIO/TV (sito Arpa Ravenna) L entrata in vigore del D.M. 29 maggio 2008, ha modificato la metodologia di approccio per il calcolo dell entità dei campi elettromagnetici ed ha abrogato per la Regione Emilia Romagna alcuni articoli della la L.R. 30/00 e della sua delibera attuativa, in quanto è stata ribadita la validità della legge quadro sull elettromagnetismo (n 36 del 2001), che fissa come obiettivo di qualità per il rispetto dei campi elettromagnetici 3 µt. Pag. 18

20 L impianto fotovoltaico, in quanto produttore di energia, è composto di parti sotto tensione che generano campi elettromagnetici, in particolare : i cavi in uscita dai trasformatori di MT delle cabine inverter e diretti al trafo elevatore MT/AT generano un campo elettromagnetico; le cabine inverter generano campo elettromagnetico; la stazione di smistamento genera un campo elettromagnetico. Per quanto riguarda i sistemi per radio-telecomunicazione, sempre al 31/12/05, risultano installati e attivi in Regione 3158 stazioni radio base, ubicate in 2571 siti e 2499 sistemi per la diffusione radiotelevisiva, dislocati in 467 siti. Questi dati, soprattutto quelli riferiti alla telefonia, sono in continua evoluzione. 3.E.2 Impatto sui CAMPI L entrata in vigore del D.M. 29 maggio 2008, ha modificato la metodologia per il calcolo dell entità dei campi elettromagnetici ed ha ribadito la validità della legge quadro sull elettromagnetismo n 36 del 2001, che fissa come obiettivo di qualità per il rispetto dei campi elettromagnetici 3 µt. L impianto fotovoltaico, in quanto produttore di energia, è composto di parti sotto tensione che generano campi elettromagnetici, in particolare sia i cavi in uscita dai trasformatori di MT delle cabine inverter e diretti alla stazione di raccolta e consegna MT/AT, sia le cabine inverter generano CEM. Ai fini del rispetto delle normative sopraccitate è stato effettuato il calcolo della Distanza di Prima Approssimazione (DPA) e individuata la relativa fascia di rispetto riferita alla cabina di trasformazione MT/BT e alle linee interrate di connessione, da realizzare nel territorio comunale di Ravenna (RA) località Sant Alberto. Il progetto prevede la costruzione di una centrale fotovoltaica di grande taglia su di un terreno agricolo mediante utilizzo di moduli fotovoltaici in silicio monocristallino c-si. La centrale fotovoltaica permetterà di produrre energia pulita tramite conversione diretta della radiazione solare incidente senza alcun tipo di emissione in atmosfera o di CO2, senza alcun tipo di rumore, e con un limitatissimo impatto visivo. Obiettivo di qualità: (DPCM 8 luglio 2003 art. 4): nella progettazione di nuovi elettrodotti in corrispondenza di aree gioco per l'infanzia, di ambienti abitativi, di ambienti scolastici e di luoghi adibiti a permanenze giornaliere non inferiori a quattro ore e nella progettazione dei nuovi insediamenti e delle nuove aree di cui sopra in prossimità di linee ed installazioni elettriche già Pag. 19

21 presenti nel territorio, ai fini della progressiva minimizzazione dell'esposizione della popolazione ai campi elettrici e magnetici generati dagli elettrodotti operanti alla frequenza di 50 Hz, è fissato l'obiettivo di qualità di 3 μt per il valore dell'induzione magnetica, da intendersi come mediana dei valori nell'arco delle 24 ore nelle normali condizioni di esercizio. Fascia di rispetto: è lo spazio circostante un elettrodotto, che comprende tutti i punti, al di sopra e al di sotto del livello del suolo, caratterizzati da un induzione magnetica di intensità maggiore o uguale all obiettivo di qualità (3 μt). Come prescritto dall articolo 4, c. 1 lettera h) della Legge Quadro n. 36 del 22 febbraio 2001, all interno delle fasce di rispetto non è consentita alcuna destinazione di edifici ad uso residenziale, scolastico, sanitario e ad uso che comporti una permanenza non inferiore a quattro ore. Distanza di Prima Approssimazione (DPA): per le linee è la distanza, in pianta sul livello del suolo, dalla proiezione del centro linea che garantisce che ogni punto la cui proiezione al suolo disti dalla proiezione del centro linea più della Dpa si trovi all esterno delle fasce di rispetto. Per le cabine è la distanza, in pianta sul livello del suolo, da tutte le pareti della cabina stessa che garantisce i requisiti di cui sopra. Il calcolo è stato eseguito in base ai seguenti dati: Potenza nominale del trasformatore MT/bt [VA]: Tensione Primaria del Trasformatore MT/bt [V]: Tensione Secondaria del Trasformatore MT/bt [V]: 300 Corrente nominale di bassa tensione del trasformatore [A]: Diametro reale dei cavi di bassa tensione del trasformatore [m]: 0,035 Nelle Cabine Secondarie, nel caso di cabine di tipo box (con dimensioni mediamente di 4 m x 2.4 m, altezze di 2.4 m e 2.7 m ed unico trasformatore) o similari, la Dpa, intesa come distanza da ciascuna delle pareti (tetto, pavimento e pareti laterali) della cabina, va calcolata simulando una linea trifase, con cavi paralleli, percorsa dalla corrente nominale BT in uscita dal trasformatore (I) e con distanza tra le fasi pari al diametro reale (conduttore + isolante) del cavo (x) applicando la seguente relazione: Dpa = 0,40942 * x 0,5241 * I dove: Pag. 20

22 x = diametro reale di un cavo di bassa tensione del trasformatore; I = corrente nominale di bassa tensione del trasformatore. Pertanto: Dpa = 0,40942 * 0,035 0,5241 * = 3,671m L obbiettivo di qualità (intensità del campo magnetico < 3µT) è verificato per una distanza di 3,671 m da tutte le pareti della cabina stessa. La cabina secondaria si trova in un area adibita ad attività agricola priva di fabbricati circostanti. All interno di tale zona non è presente alcun edificio od alcuna attività che comporti una permanenza non inferiore alle 4 ore. Il calcolo relativo ad una singola cabina deve essere applicato a tutte le cabine presenti nell impianto (18 cabine inverter) Per quel che riguarda poi le Linee di Media Tensione 15/20kV in cavo cordato, sia aeree sia interrate, i cavi cordati ad elica di media e di bassa tensione sono costituiti da cavi unipolari avvolti reciprocamente a spirale. I cavi aerei di MT hanno poi un ulteriore componente centrale (non cordato) costituito da una fune di acciaio che assolve alla funzione di supporto meccanico. Come illustrato nella Figura 18 (estratto dalla norma CEI ), riferite rispettivamente a linee BT e MT, la ridotta distanza tra le fasi e la loro continua trasposizione, dovuta alla cordatura, fa sì che l obiettivo di qualità di 3 µt, anche nelle condizioni limite di conduttori di sezione maggiore e relativa portata nominale, venga raggiunto già a brevissima distanza (50 80 cm) dall asse del cavo stesso. Pag. 21

23 Figura 4: curve equilivello dell induzione magnetica generata da cavi cordati ad elica - calcoli effettuati con un modello tridimensionale che tiene conto del passo d elica a) Cavo MT sotterraneo 3x(1x185) EPR AI. I = 360 A; b) Cavo MT aereo 3x Y XLPE AI. I = 340 A. Le linee in cavo sotterraneo sia di media che di bassa tensione sono posate ad una profondità di circa 80 cm per cui, in base alle valutazioni riportate nella figura sopra descritta, già a livello del suolo sulla verticale del cavo e nelle condizioni limite di portata si determina una induzione magnetica inferiore a 3 µt. Ciò significa che per questa tipologia di impianti non è necessario stabilire una fascia di rispetto in quanto come già detto presentano una DPA TRASCURABILE, in quanto l obiettivo di qualità è rispettato ovunque. Essendo quindi l intero tracciato interrato e realizzato con cavi elicordati, si ritiene che l obiettivo di qualità sia rispetto già al suolo sull asse del cavo. La Sottostazione elettrica sarà collegata in antenna alla costruenda stazione RTN inserita in entra - esci all esistente elettrodotto a 132 kv n. 777 Porto Garibaldi Ravenna Baiona di proprietà Terna S.p.A. La Sottostazione elettrica denominata S. Alberto 2 verrà realizzata in posizione confinante con la stazione RTN di Terna e sarà collegata alla stessa con sbarre in tubo di alluminio diametro 100mm. posizionate su isolatori ed idonei sostegni. La Sottostazione è progettata nel pieno rispetto degli obiettivi di qualità fissati dalle normative vigenti in materia di Protezione della popolazione dall esposizione ai campi elettromagnetici - Pag. 22

24 D.P.C.M. 08/07/2003" garantendo l'obiettivo di qualità (induzione magnetica pari a 3 μt) nei confronti di luoghi con permanenza prolungata di persone. In considerazione del fatto che il principale elemento della Sottotazione che determina l intensita dei campi elettromagnetici e il sistema di sbarre, in base all intensita di corrente prevista in via preliminare, la fascia di rispetto dalle sbarre ricadra all interno della recinzione della Stazione. Pertanto, all esterno del perimetro della Sottostazione elettrica, i valori previsti di intensita del campo elettromagnetico saranno inferiori ai limiti normativi. Per i dettagli costruttivi relativi al sistema di sbarre della Stazione si rimanda agli elaborati progettuali specifici. Pag. 23