
La misurazione dei campi elettromagnetici nell’era della connettività mobile.
Nicola Pasquino, Presidente CEI CT 106
Davide Capra, Segretario CEI CT 106
Se volessimo cercare un termine rappresentativo della tecnologia che ha caratterizzato i primi vent’anni del terzo millennio, troveremmo certamente tra i primi candidati la parola connettività.
Ciascuno di noi, nello svolgimento delle proprie attività professionali, così come nella vita privata, negli ultimi anni ha cominciato a sentire la necessità di una sempre maggiore connettività – intesa sia come disponibilità del servizio sul territorio, sia come ampiezza di banda – per avere la possibilità di accedere ad una crescente quantità di contenuti con maggiore fluidità di trasmissione.
La risposta che la tecnologia ha offerto a questa nuova e pressante domanda da parte degli utenti è andata addirittura oltre le aspettative.
Se infatti, da una parte, grazie all’aumento della capacità di connessione, i fornitori di contenuti hanno potuto aumentare la qualità percepita dagli utenti di servizi il cui uso era già ampio e consolidato (si pensi a internet come fornitore di informazioni e alla diffusione dei social network), dall’altra parte, l’aumentata disponibilità di banda e velocità di connessione ha di fatto stimolato l’introduzione di nuovi servizi e prodotti che di questa aumentata connettività hanno fatto il loro motore portante: la teledidattica e lo smart working (fondamentali per la prosecuzione delle attività formative e lavorative durante l’emergenza CoVid), i wearable devices per il benessere ed il tempo libero, tutti i dispositivi dedicati all’IoT (Internet of Things) e alla domotica wireless non avrebbero avuto la stessa diffusione senza lo sviluppo delle nuove reti ultra veloci, a banda larga e ad accesso mobile.
Tutto ciò per evidenziare che anche in questo caso, come avvenuto in passato, la richiesta di nuovi servizi è stata di stimolo all’avanzamento tecnologico che poi, in un circolo virtuoso, è andata oltre la domanda iniziale proponendo servizi innovativi che hanno riscontrato il favore dell’utenza: da qui la convergenza ed il reciproco supporto e stimolo fra le tecnologie multimediali e i dispositivi che ne fanno uso.
La diffusione della tecnologia 5G, lo sviluppo della mobilità elettrica e a guida autonoma, il crescente impiego delle connessioni satellitari sono tra le innovazioni tecnologiche più recenti che hanno tutte come elemento comune lo sfruttamento intensivo ed efficiente dello spettro radio.
Oltre alle emissioni intenzionali quali quelle generate dai sistemi di telecomunicazione a radiofrequenza e microonde, i campi elettromagnetici che determinano i livelli di esposizione dei cittadini e dei lavoratori sono generati anche dai cosiddetti emettitori involontari: le linee di trasmissione e distribuzione elettrica, incluse quelle per l’alimentazione delle linee tranviarie e ferroviarie, le stazioni di trasformazione, i macchinari utensili, i dispositivi per il wireless power transfer, le apparecchiature elettromedicali sono solo alcuni esempi di possibili sorgenti di questo tipo.
È evidente che, in tale contesto, una questione estremamente rilevante è quella di assicurare la salute dei lavoratori e della popolazione esposta, creando le condizioni per minimizzare i rischi che questo intenso sviluppo tecnologico potrebbe portare con sé. A tal proposito, il legislatore individua i livelli di campo elettromagnetico che garantiscono la salute delle persone (popolazione e lavoratori) sulla base delle più recenti conoscenze scientifiche. È così per la normativa relativa alla protezione dei lavoratori (D.Lgs. 81/08 e s.m.i.), che sostanzialmente, a livello nazionale, recepisce le indicazioni europee sviluppate in accordo con le linee guida della Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni Non Ionizzanti (ICNIRP), mentre, per la protezione del pubblico, il legislatore italiano ha adottato cautelativamente limiti più restrittivi di quelli raccomandati dall’Unione Europea (DPCM 8/7/2003).
La definizione delle metodologie per la verifica del rispetto dei limiti spetta invece agli enti normatori, che svolgono la loro attività proprio per individuare, descrivere e caratterizzare, attraverso verifiche sperimentali, i metodi per valutare i livelli di esposizione umana ai campi elettromagnetici sulla base dello stato dell’arte dello sviluppo scientifico e tecnologico degli strumenti di misura e dei metodi di valutazione.
Scopo principale dell’attività normativa è quindi quello di individuare metodologie condivise che consentano accurate valutazioni, sufficientemente semplici, allargando il più possibile la platea dei possibili fruitori. Numerosi gruppi di esperti lavorano costantemente a livello nazionale ed internazionale per sviluppare un intenso programma di sviluppo normativo al fine di rispondere alle esigenze sopra esposte.
Come detto, due tematiche attualmente rilevanti sono legate alla valutazione dell’esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici generati dai sistemi cellulari (in particolare quelli basati sulla tecnologia 5G) e all’esposizione dei lavoratori professionalmente esposti. Di questi due argomenti diamo di seguito un maggiore approfondimento.
Negli ultimi anni il CT 106 ha creato, tra gli altri, un Gruppo di Lavoro permanente, coordinato da Stefano D’Elia, denominato “Stazioni Radio Base” che ha il mandato di lavorare su tutte le norme tecniche relative al calcolo e alla misura del campo elettromagnetico emesso dagli impianti asserviti alla telefonia cellulare.
Le Guide e le Norme in questo ambito sono numerose, e consentono a tutti coloro che operano nel settore di avere a disposizione metodologie sempre al passo con le evoluzioni tecnologiche e normative.
La Norma CEI EN 62232:2017 “Determinazione della intensità di campo elettromagnetico a radiofrequenza (RF), della densità di potenza e del tasso di assorbimento specifico (SAR) per valutare l’esposizione umana in prossimità di stazioni radio base” costituisce un riferimento fondamentale in questo campo, in quanto specifica la metodologia di valutazione dell’intensità di campo elettromagnetico a radiofrequenze (RF) e del tasso di assorbimento specifico (SAR) per stimare l’esposizione umana in prossimità di stazioni radio base (SRB).
La tecnologia, inoltre, evolve rapidamente, rendendo indispensabile l’aggiornamento dei parametri tecnici da utilizzare per il calcolo e la cui misurazione consenta la determinazione dei livelli di esposizione dovuti ai segnali radio trasmessi con tecnologie diverse (2G, 3G, 4G, 5G). Attualmente, infatti, è iniziata a livello internazionale (IEC e CENELEC) l’attività di aggiornamento della IEC 62232 per includere le evidenze raccolte nelle recenti misure svolte su sistemi con tecnologia 5G. Anche la normativa italiana del settore ha subito delle evoluzioni (come l’introduzione della media sulle 24 ore per la valutazione dell’esposizione), a cui Il Gruppo di Lavoro ha risposto sempre in tempi brevissimi rispettando il mandato ricevuto da Leggi e Decreti che, in questo settore, indicano il CEI come ente responsabile dello sviluppo di tutte le tecniche di calcolo e misura.
Per ottenere questi risultati è stata fondamentale la partecipazione al Gruppo di Lavoro di esperti provenienti da diverse aree: le Agenzie Regionali di Protezione dell’Ambiente e l’ISPRA, ad esempio, hanno contribuito con l’esperienza di chi da anni si confronta con le misure in campo; l’industria ha messo a disposizione la conoscenza degli standard e delle soluzioni tecnologiche, in modo da far evolvere rapidamente le metodologie di calcolo e di misura; le Università e gli enti di ricerca, infine, hanno garantito lo sviluppo delle norme secondo criteri di assoluto rigore scientifico, che sono stati confermati dai numerosi processi di inchiesta pubblica prima della pubblicazione.
I due risultati più recenti di tale collaborazione sono la nuova Appendice E della Guida CEI 211-7, che ha aggiornato le metodologie di misura per nuove tecnologie quali il TDD, il Narrow-Band IoT e il 5G, e la pubblicazione del Rapporto Tecnico CEI IEC/TR 62669 “Casi studio a supporto della norma CEI EN 62232 – Determinazione dell’intensità del campo a radiofrequenza (RF), della densità di potenza e del tasso di assorbimento specifico (SAR) per valutare l’esposizione umana in prossimità di stazioni radio base”, che consente il calcolo previsionale per le nuove antenne “Massive MIMO”, e che è anche alla base della Delibera del Sistema Nazionale di Protezione dell’Ambiente (SNPA) sul 5G.
La protezione dei lavoratori costituisce l’ulteriore ambito di studio e di sviluppo normativo rilevante affidato agli esperti del CT 106.
A gennaio 2020 è stata pubblicata la revisione della Norma CEI EN 50499 “Procedura per la valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici” che, insieme alla CEI EN 50413 “Norma di base sulle procedure di misura e di calcolo per l’esposizione umana ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici (CEM)” pubblicata a marzo 2020, costituiscono i riferimenti normativi europei in questa tematica. Le due norme, redatte dal TC 106X del CENELEC, sono ora armonizzate con la Direttiva 2013/35/UE riguardante la protezione dei lavoratori dall’esposizione ai campi elettromagnetici, i cui limiti sono stati recepiti all’interno del D.Lgs. 81/08.
Contestualmente, a livello nazionale, il Gruppo di Lavoro del CT 106 “Esposizione dei lavoratori”, avvalendosi della collaborazione di numerosi esperti italiani nel campo, ha portato a termine, sotto il coordinamento di Laura Filosa di INAIL, la stesura della bozza di Guida CEM – Guida alla valutazione dell’esposizione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici (CEM) fra 0 Hz e 300 GHz nei luoghi di lavoro, inviata in inchiesta pubblica ad aprile 2020, la cui pubblicazione è prevista per l’autunno di quest’anno. Tale documento, caratterizzato da un’impostazione fortemente applicativa, è rivolto, in primis, al datore di lavoro, ma anche a tutti i soggetti che, a vario titolo, sono chiamati a confrontarsi con la valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici.
La Guida CEM, pensata anche per soggetti che non hanno specifiche conoscenze e competenze tecniche in materia, è stata sviluppata al fine di fornire un corpus omogeneo utile alla valutazione dei rischi per la salute e la sicurezza derivanti dall’esposizione nei luoghi di lavoro, tenendo conto delle peculiarità della legislazione nazionale in materia. Nella Guida sono integrati, secondo un approccio strutturato e multidisciplinare, i diversi riferimenti legislativi, tecnico-normativi e della letteratura scientifica, fornendo altresì chiarimenti interpretativi per la valutazione del rischio. Alla Guida sono allegati approfondimenti su argomenti specifici e schede per la valutazione dell’esposizione a specifiche sorgenti.
Il CT 106, con i suoi 107 esperti, è uno dei Comitati Tecnici più numerosi del CEI, anche per il particolare interesse che il tema riveste a tutti i livelli della società.
L’ampiezza del panorama delle sorgenti di campo elettromagnetico di interesse del CT 106, determinato dalla competenza assegnata al Comitato per le esposizioni che vanno da 0 Hz a 300 GHz, fa sì che oltre a quelli menzionati in precedenza siano attivi altri Gruppi di Lavoro che si occupano di argomenti che rivestono interesse per specifici settori industriali. Tra questi, è interessante citare il GdL “Broadcasting”, coordinato da Giuseppina Moretti, che si occupa di definire le procedure di valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici per i lavoratori addetti alle attività di manutenzione delle antenne per diffusione radiotelevisiva. Negli ultimi anni il GdL ha aggiornato le metodologie di valutazione dell’esposizione considerando il passaggio dalle tecnologie analogiche (ad esempio AM ed FM) ai sistemi di trasmissione digitali (ad esempio DVB-T e DAB/T). L’attività si svolge in stretto contatto con i gruppi normativi europei e internazionali con lo scopo di sviluppare standard condivisi sulla base delle esperienze condotte nei diversi Paesi.
Il GdL “Stesura 2° parte 106-11: Cabine secondarie”, coordinato da Aldo Canova del Politecnico di Torino, ha invece il compito di sviluppare un documento che completi la Norma CEI 106-11 “Guida per la determinazione delle fasce di rispetto per gli elettrodotti secondo le disposizioni del DPCM 8 luglio 2003 (Art. 6). Parte 1: Linee elettriche aeree e in cavo”. Il GdL sta sviluppando un documento che fornisca metodologie semplificate, ma basate su una rigorosa modellazione tridimensionale dei conduttori, per la determinazione delle distanze dalle cabine elettriche secondarie (MT/BT) oltre le quali si rispetta l’obiettivo di qualità per il campo magnetico definito dal DPCM 8 luglio 2003.
A livello internazionale (IEC), esperti del CEI contribuiscono allo sviluppo di norme riguardanti le problematiche connesse con la valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici per le tecnologie emergenti, quali i sistemi di ricarica senza fili (Wireless Power Transfer – WPT), mantenendo anche un osservatorio qualificato sugli indirizzi normativi internazionali e riportandoli a livello nazionale.
Un altro tema di grande interesse per il Comitato riguarda gli aspetti metrologici delle misure. Ogni metodologia di misura (termine con il quale ci si riferisce all’insieme composto dal metodo di misura, la strumentazione di misura e alla procedura attraverso cui si ottiene il risultato della misurazione) è affetta da un’incertezza di cui è importante determinare l’entità ai fini della valutazione della significatività del risultato della misurazione. Per la diversità delle metodologie di misura disponibili e della complessità dei sistemi su cui le misurazioni devono essere fatte, l’ambito in cui maggiormente si concentra l’attenzione in riferimento all’attività di valutazione dell’incertezza è senza dubbio quello delle misure in alta frequenza, e ancora più nello specifico quello dei sistemi di telecomunicazione. Attraverso alcuni dei suoi componenti, il CT 106 sta avviando un’iniziativa che prevede il confronto metrologico fra metodologie diverse che possa confluire, sperabilmente nel breve periodo, in una specifica sezione delle Guide o di ciascuna Appendice attraverso cui fornire all’utente la corretta informazione sull’incertezza associata al valore misurato. È opportuno evidenziare, infine, che allo stato attuale i risultati dell’intensa attività dei Gruppi di Lavori, che, per brevità, è stata riportata in dettaglio solo per alcuni di essi , sono spesso riportati sotto forma di Appendici collegate al documento normativo a cui fanno riferimento, anche se pubblicate come documenti autonomi. Il CT 106 sta svolgendo un’ampia attività di revisione, come testimoniato peraltro proprio dall’esistenza di uno specifico GdL, per armonizzare tutte le Appendici della 211-7 all’interno della Guida, in linea con quanto avviene di solito con la normazione europea.