Заряд переменного тока движется в двух противоположных направлениях и меняет направление с регулярной частотой примерно как биение сердца. Электрическая сеть в США передает переменный ток, который пульсирует с частотой 60 раз в секунду 60 герц (Гц). В большинстве других стран используется ток с частотой 50 Гц.
Постоянный ток, с другой стороны, течет только в одном направлении. Именно постоянный ток мы встречаем в природе. Магнитное и электрическое поле Земли это постоянный ток. Для выработки постоянного тока батарея посылает электроны в одном и том же направлении. Все батарейки работают на постоянном токе.
Нервная система вашего организма тоже использует постоянный ток для синапсов и сигналов. Натрий-калиевая помпа в ваших клетках это, по сути, батарея, вырабатывающая постоянный ток. Соответственно, весь наш организм настроен на работу с постоянным током.
Как я расскажу подробнее чуть ниже в этой главе, Томас Эдисон популяризировал постоянный ток, и именно его поначалу использовали, когда электроснабжение стало доступно широкой публике. Но сейчас мы используем переменный ток, а не постоянный, потому что Никола Тесла обнаружил, что переменный ток можно передавать на бо́льшие дистанции, чем постоянный, без значительных потерь напряжения или, иными словами, «давления» тока.
Это весьма прискорбно, потому что использование постоянного тока в электросетях было бы намного более верным решением с биологической точки зрения ведь живые организмы в течение своей биологической эволюции регулярно подвергались воздействию статического электрического и магнитного полей Земли, и наши тела куда лучше переносят постоянный ток, чем переменный.
Собственно, когда интенсивность естественного электромагнитного поля Земли меняется больше чем на 20 % из-за магнитных бурь или геомагнитных пульсаций, которые происходят примерно каждые 11 лет из-за изменения циклов солнечной активности, наблюдается рост проблем со здоровьем у животных и людей: нервные и психиатрические заболевания, гипертонические кризы, сердечные приступы, инсульты, общая смертность
6, 7
Поскольку у живых организмов нет защиты от перепада интенсивности природных ЭМП, превышающего 20 %, вполне логичным будет предположить, что нет у них и защиты от искусственных ЭМП, которые меняются непредсказуемо и могут превышать среднюю интенсивность на 100 и более процентов.
Хуже того: в сигналах беспроводных устройств используется сразу несколько разных частот, из-за чего перепады только возрастают. Скорее всего, именно поэтому живые организмы воспринимают пульсацию созданных человеком электромагнитных полей как фактор стресса окружающей среды
8
Например, было обнаружено, что ЭМП с частотой 2,8 ГГц, пульсирующее с частотой 500 Гц, намного чаще повышало скорость сердцебиения у крыс, чем такая же постоянная (не пульсирующая) волна с частотой 2,8 ГГц при равной интенсивности и времени воздействия
9
Кроме того, ученые обнаружили, что воздействие радиочастоты в 900 МГц вызывает изменения в электроэнцефалограмме человека (тесте активности мозга), а такой же несущий волновой сигнал (та же частота, но постоянная, а не пульсирующая) при том же времени воздействия нет
10
Сверхнизкочастотные ЭМП
Большинство электромагнитных полей, о которых я рассказываю в этой книге те, что вырабатываются мобильными телефонами и беспроводными устройствами, относятся к полям очень низкой частоты и выше. Но существует категория ЭМП, расположенная ниже этой группы сверхнизкочастотные (СНЧ). Сверхнизкочастотные волны имеют частоту от 0 до 300 Гц; их излучают линии электропередачи, электропроводка и электроприборы, например фены.
Но СНЧ задействованы и в работе беспроводных сигналов через импульсы и модуляцию. Некоторые данные показывают, что ЭМП от беспроводных устройств воздействуют на живые организмы именно посредством СНЧ
11, 12
13, 14
Негативное воздействие сверхнизких частот на здоровье, похоже, является максимальным, если эти СНЧ импульсные. Например, ученые обнаружили, что радиосигнал частотой 1,8 ГГц с амплитудной модуляцией посредством импульсных СНЧ повреждает ДНК человеческих клеток в культуре, но немодулируемая постоянная волна той же частоты за то же время не наносит повреждений
15
Распространенные источники сверхнизких частот
Линии электропередачи
Электропроводка
Электроодеяла
Все электроприборы
Магнитные и электрические поля
Электромагнитные поля состоят из двух компонентов: электрического и магнитного. У Земли есть геомагнитное поле, потому что наша планета, по сути, представляет собой огромный магнит; именно благодаря ему работают компасы, а перелетные птицы знают, куда им лететь. У вашего тела тоже есть магнитное поле. Оба этих магнитных поля работают на постоянном токе и измеряются либо в теслах (Тл), либо в гауссах (Гс)[2].
Электрический ток естественным образом вырабатывает вокруг себя магнитное поле. Если вы когда-либо играли с двумя магнитами, то знаете на практике, что магнитные поля быстро ослабевают с расстоянием.
Однако есть определенные данные, которые говорят, что магнитные поля могут быть опасны и сами по себе.
Воздействие магнитных полей на здоровье
Бо́льшая часть исследований о воздействии магнитных полей на здоровье связана с ростом случаев детской лейкемии и рака мозга. В одном исследовании рассмотрели данные 19972013 годах, где 11 699 случаев болезни сравнивались с контрольной группой из 13 194 человек, и сделали вывод, что «воздействие магнитных полей может быть ассоциировано с детской лейкемией»
16
Подобные исследования входят в число тех, на которые ссылается Всемирная организация здравоохранения, признавая, что некоторые типы электромагнитных полей действительно связаны с раком, являются биологически вредными и должны быть ограничены в применении.
Распространенные источники магнитных полей в помещениях
Плохая электропроводка и/или проблемы с заземлением
Автоматические выключатели («пробки»)
Электрические печи
Моторы холодильников
Фены
Ток на металлических водопроводных трубах (обычно в домах с металлическими трубами, подключенных к городскому водопроводу)
Ток на других компонентах металлической системы заземления, в том числе обмотках телевизионного кабеля, металлических газовых трубах в помещении и вентиляционных трубах
Точечные источники, в том числе трансформаторы и моторы
Кроме того, в 1979 году Нэнси Вертхеймер и физик Эд Липер обнаружили, что количество случаев лейкемии у детей, которые подвергались воздействию магнитного поля индукцией всего в 3 миллигаусса, находясь поблизости от внутригородских линий электропередачи в Денвере, удвоилось по сравнению с контрольной группой
17
18
Кроме того, есть исследования, которые связывают воздействие магнитных полей во время беременности с повышенным риском выкидыша
19, 20
Еще один источник излучения, опасного для здоровья: грязное электричество
Этот тип ЭМП специфический тип электрических и магнитных полей, известный под несколькими названиями. Самое распространенное из них грязное электричество, самое точное высокочастотные перепады напряжения. Еще один термин, которым нередко описывают грязное электричество, электромагнитные помехи.
Многие эксперты по ЭМП сейчас используют дополнительный термин электричество, загрязненное микроскачками, для описания грязного электричества, и применяют следующее определение грязного электричества: все электрические и магнитные поля любых частот выше 50/60 Гц (основной несущей частоты для электроснабжения по всему миру).
Эти перепады обычно случаются, когда переменный ток, который идет по линиям электропередачи (в США стандартная частота составляет 60 Гц, в остальном мире 50 Гц), преобразуется в другие типы электричества (например, постоянный ток), в ток другого напряжения с помощью так называемых импульсных источников питания, или его течение нарушается.
Чаще всего грязное электричество находится в диапазоне между 2000 Гц (2 кГц) и 100 000 Гц (100 кГц). Это очень специфический диапазон: электрические и магнитные поля именно этих частот легче всего взаимодействуют с вашим телом, вызывая биологические повреждения с помощью механизма, который я опишу позже.
Основной источник грязного электричества по всему миру работа электромоторов, использующих импульсные источники питания: в кондиционерах, холодильниках, блендерах, телевизорах или компьютерах. Хорошая новость состоит в том, что эти источники грязного электричества локальные, и их легко исправить с помощью фильтров; я опишу, как именно это сделать, в седьмой главе.
В Северной Америке, однако, есть еще один распространенный источник грязного электричества: электрические подстанции, которые поставляют электроэнергию населению, но не отделяют нейтральные провода от проводов заземления, идущих от каждого конечного пользователя обратно к подстанции.
Вместо этого поставщики электричества решают сэкономить и позволяют немалой части тока уйти непосредственно в землю, потому что Земля электропроводна. Поскольку грязное электричество повсюду следует за 60-герцевым током, подобная практика отравляет почву грязным электричеством.
Еще один популярный источник грязного электричества компактные флуоресцентные лампы. Они вырабатывают грязное электричество, потому что у них в базе установлен импульсный источник питания, который сначала преобразует 60-герцевый переменный ток в постоянный, а потом увеличивает частоту, обычно примерно до 50 000 Гц (50 кГц).
Флуоресцентные лампы вырабатывают не только грязное электричество, но и цифровой свет с нездоровым спектром, включающим в себя много синего цвета, а если смотреть на синий свет после захода солнца, это плохо влияет на уровень мелатонина. Так что отличная стратегия для улучшения здоровья: ограничить контакт с флуоресцентными лампами и дома, и в офисе.
Современные электронные светорегуляторы, которые модулируют уровень света, испускаемого лампами, включая и выключая источник питания очень быстро, чтобы получить яркий свет, и медленнее, чтобы получить более тусклый свет, тоже являются значительными источниками грязного электричества. (Старые светорегуляторы на реостатах, бывшие в ходу несколько десятилетий назад, грязного электричества не вырабатывали.)
Компьютеры, мониторы и телевизоры вырабатывают грязное электричество, потому что их разнообразные компоненты работают на постоянном токе. Они тоже используют импульсные источники питания, чтобы преобразовывать переменный ток в постоянные токи разного напряжения, и именно эти компоненты вырабатывают грязное электричество.
Вышки мобильной связи тоже значительный источник грязного электричества. Когда я брал интервью у эпидемиолога Сэма Милэма, доктора медицины, магистра здравоохранения и автора книги Dirty Electricity
21
Каждая вышка сотовой связи в мире вырабатывает тонны грязного электричества. Во многих школах сотовые вышки стоят прямо на территории. Школьники буквально купаются [в электромагнитных помехах грязном электричестве]. Оно возвращается обратно в провода силовые провода и провода заземления, которые ее обслуживают. Линия электропередачи превращается в антенну для всего этого грязного электричества, которое расходится на многие мили от вышки.
Солнечные батареи и ветряки тоже вносят большой вклад в грязное электричество или, если точнее, их инверторы. Солнечные батареи вырабатывают низковольтный постоянный ток, который бесполезен и для проводки в вашем доме, и для линий электропередачи. Так что их присоединяют к инвертору, который преобразует постоянный ток в переменный и повышает напряжение до 120 вольт.
Многие люди, установившие дома солнечные батареи (фотовольтаические панели), вообще не подозревают о том, что их инверторы источники грязного электричества. Большие коммерческие солнечные батареи сталкиваются с той же проблемой, потому что и там используются инверторы иногда, на больших станциях, их ставят тысячами, и все эти инверторы вырабатывают электромагнитные помехи, или грязное электричество.
Когда я много лет назад установил у себя дома солнечные батареи, я был не в курсе этой проблемы. Узнав о ней, я смог избавиться от мощного источника грязного электричества и я расскажу вам, как это сделать, немного позже. Это важно, потому что возобновляемые источники энергии приобретают в США всё большую популярность, а инверторы для этих источников вырабатывают грязное электричество. Так что в конечном итоге эта проблема станет общей для всех нас.
Распространенные источники грязного электричества
Компактные флуоресцентные лампы
Беспроводные телефоны
Вентиляторы с несколькими скоростными режимами
Большинство энергосберегающих устройств и печей, потому что они, скорее всего, экономят энергию, то включая, то отключая ток
Многие светодиодные лампы
Компьютеры и ноутбуки
Любые электроприборы с трансформаторами на проводах питания
Фены
Светорегуляторы (диммеры)
Холодильники
Принтеры
Зарядные устройства для мобильных телефонов
Телевизоры
Wi-Fi-роутеры
«Умные» счетчики коммунальных услуг
«Умная» бытовая техника
Башни мобильной связи
Инверторы для солнечных батарей
Как мы дошли до жизни такой? Ранняя история ЭМП
В моей книге «Клетка на диете» я составил летопись того, как переработанные растительные масла хлопковое, соевое, рапсовое, появившиеся в конце XIX века, получили все большее распространение в нашей пищевой системе, а вместе с этим росло число сердечных заболеваний.
Траектория взаимодействия между ростом электрификации и хронических заболеваний до ужаса схожа, и по этой причине я считаю, что электрификация и широкое распространение устройств, испускающих электромагнитные поля, является одной из главных причин эпидемии хронических заболеваний, которую мы сейчас переживаем.
Томас Эдисон и первые системы электроснабжения
Кажется, что мгновенный и повсеместный доступ к электроэнергии был у нас всегда, но на самом деле еще 150 лет назад электричества ни у кого не было. И потом понадобилось лет семьдесят пять, чтобы оно стало широко распространено в США за пределами крупных городов.
Электроснабжение как коммунальная услуга впервые зародилось в конце 1870-х годов, когда Томас Эдисон в своей лаборатории в Нью-Джерси разработал лампу накаливания, в которой нить накала разогревалась с помощью постоянного тока и светилась. После 14 месяцев экспериментов, 21 октября 1879 года, Эдисон сумел заставить лампу накаливания непрерывно гореть в течение 13,5 часов. В 1880 году он запатентовал свою лампочку.
Первыми, кто смог наслаждаться светом электрических ламп по желанию, стали богатые семьи Нью-Йорка; каждый дом обслуживался своим маленьким генератором. После этого встал новый вопрос: как снабжать электричеством сразу много домов в разных местах?
У многих электричества нет до сих пор