تاثیراتی که تکنولوژی 5G بر محیط زیست می‌گذارد !!

انتظار می‌رود که از آغاز سال 2020، نسل پنجم فناوری بی‌سیم به طور گسترده در سراسر جهان پیاده‌سازی شود. این شبکه جدید که 5G نام دارد، وعده می‌دهد که سرعت های بالاتر و ظرفیت بالاتری را برای استفاده از دستگاه های بیشتر ارائه دهد. با این حال، در حالی که شرکت‌هایی از کشورهایی مانند ایالات متحده و چین برای اولین بار برای ارائه 5G به مصرف‌کننده رقابت می‌کنند، تأثیرات زیست‌محیطی شبکه جدید نادیده گرفته می‌شود. در زمانی که محیط زیست در حساس ترین حالت خود قرار دارد، نادیده گرفتن این تاثیرات برای نسل های آینده بسیار خطرناک است.

مسائل زیست محیطی اصلی مرتبط با اجرای شبکه 5G با ساخت بسیاری از اجزای زیرساخت 5G است. علاوه بر این، تکثیر دستگاه‌های جدیدی که از شبکه 5G استفاده می‌کنند و با افزایش تقاضای مصرف‌کنندگان برای دستگاه‌های جدید وابسته به 5G مرتبط است، پیامدهای زیست‌محیطی جدی در پی خواهد داشت.

شبکه 5G به ناچار باعث افزایش زیادی در مصرف انرژی در بین مصرف کنندگان می‌شود که در حال حاضر یکی از عوامل اصلی تغییرات آب و هوایی است! علاوه بر این، ساخت و نگهداری فناوری های جدید مرتبط با 5G باعث ایجاد ضایعات و استفاده از منابع مهمی می‌شود که پیامدهای زیانباری برای محیط زیست دارد. شبکه‌های 5G از فناوری‌هایی استفاده می‌کنند که اثرات مضری بر پرندگان دارد که به نوبه خود اثرات آبشاری در کل اکوسیستم‌ها دارد. و در حالی که توسعه‌دهندگان 5G به دنبال ایجاد شبکه‌ای هستند که اثرات زیست‌محیطی کمتری نسبت به شبکه‌های گذشته داشته باشد، هنوز جا برای بهبود وجود دارد و عواقب 5G باید قبل از گسترش گسترده آن در نظر گرفته شود.

• 5G چیست؟

5G مخفف نسل پنجم فناوری بی سیم است. این موج فناوری بی سیم است که از شبکه 4G پیشی گرفته است که اکنون مورد استفاده قرار می‌گیرد. نسل های قبلی اولین تلفن های همراه (1G)، پیام های متنی (2G)، قابلیت های آنلاین (3G)، و سرعت بیشتر (4G) را به ارمغان آوردند. هدف نسل پنجم افزایش سرعت جابجایی داده ها، پاسخگویی بیشتر و امکان اتصال بیشتر دستگاه ها به طور همزمان است. این بدان معناست که 5G امکان دانلود تقریباً آنی داده‌ها را فراهم می‌کند که با شبکه فعلی، ساعت‌ها طول می‌کشد. به عنوان مثال، دانلود یک فیلم با استفاده از 5G تنها چند ثانیه طول می‌کشد. این پیشرفت‌های جدید به خودروهای خودران، گسترش گسترده استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) و تسریع پیشرفت‌های فناوری جدید در فعالیت‌های روزمره توسط طیف وسیع‌تری از مردم امکان می‌دهد.

در حالی که 5G به طور کامل توسعه نیافته است، انتظار می‌رود حداقل از پنج فناوری جدید تشکیل شده باشد که به آن اجازه می‌دهد وظایف بسیار پیچیده تری را با سرعت بالاتر انجام دهد. فناوری‌های جدیدی که 5G استفاده خواهد کرد، سخت‌افزاری است که با فرکانس‌های بسیار بالاتر (طول موج‌های میلی‌متری)، سلول‌های کوچک، MIMO (خروجی چند ورودی چندگانه)، شکل‌دهی پرتو، و دوطرفه کامل کار می‌کند. این فناوری‌های جدید با همکاری یکدیگر، پتانسیل بسیاری از دستگاه‌های مورد استفاده امروز و دستگاه‌هایی که برای آینده در حال توسعه هستند را گسترش می‌دهد.

امواج میلی متری فرکانس بیشتری نسبت به طول موج رادیویی دارند که امروزه در انتقال بی سیم استفاده می‌شود. استفاده از این بخش از طیف مربوط به فرکانس بالاتر و طول موج های کوتاه تر است، در این مورد در محدوده میلی متری (در مقایسه با فرکانس های رادیویی پایین تر که طول موج ها می‌توانند از متر تا صدها کیلومتر باشند). امواج فرکانس بالاتر به دستگاه های بیشتری اجازه می‌دهد تا به طور همزمان به یک شبکه متصل شوند، زیرا فضای بیشتری در مقایسه با امواج رادیویی که امروزه استفاده می‌شود وجود دارد. استفاده از این بخش از طیف، طول موج های بسیار طولانی تری نسبت به آنچه برای بخشی از اجرای 5G پیش بینی شده است، دارد. امواجی که اکنون مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌توانند تا ده‌ها سانتی‌متر اندازه‌گیری کنند، در حالی که امواج جدید 5G بیشتر از ده میلی‌متر نخواهد بود. امواج میلی متری فضای انتقال بیشتری را برای تعداد روزافزون افراد و دستگاه هایی که در شبکه های فعلی شلوغ شده اند ایجاد می‌کند. امواج میلی متری فضای بیشتری را برای استفاده از دستگاه ها توسط مصرف کنندگان ایجاد می‌کند که مصرف انرژی را افزایش می‌دهد و متعاقباً منجر به افزایش گرمایش جهانی می‌شود.

امواج میلی متری در توانایی خود برای اتصال دو دستگاه بسیار ضعیف هستند، به همین دلیل است که 5G برای پوشش کامل و بدون وقفه به چیزی به نام "سلول های کوچک" نیاز دارد. سلول های کوچک اساساً برج های سلولی مینیاتوری هستند که در فاصله 250 متری از هم در سراسر شهرها و سایر مناطقی که نیاز به پوشش دارند قرار می‌گیرند. سلول‌های کوچک ضروری هستند زیرا انتشار [یا سیگنال‌ها] در این فرکانس بالاتر/طول موج کوتاه‌تر مشکل بیشتری در عبور از اجسام جامد دارند و حتی به راحتی توسط باران رهگیری می‌شوند. سلول‌های کوچک را می‌توان روی هر چیزی، از درخت‌ها گرفته تا چراغ‌های خیابانی گرفته تا کناره‌های مشاغل و خانه‌ها قرار داد تا اتصال را به حداکثر برساند و «مناطق مرده» (مناطقی که اتصالات از بین می‌رود) محدود شود.

فناوری جدید بعدی که برای 5G ضروری است، MIMO عظیم است که مخفف چند ورودی چندگانه خروجی است. MIMO عظیم  ظرفیت ایستگاه‌های پایه 5G را توصیف می‌کند، زیرا این ایستگاه‌های پایه می‌توانند حجم بسیار بالاتری از داده را در هر لحظه از زمان مدیریت کنند. در حال حاضر، ایستگاه های پایه 4G حدود هشت فرستنده و چهار گیرنده دارند که جریان داده ها را بین دستگاه ها هدایت می‌کنند. 5G با استفاده از MIMO عظیم که می‌تواند 22 برابر پورت های بیشتری را اداره کند، از این ظرفیت فراتر خواهد رفت. شکل 1 نشان می‌دهد که چگونه یک برج MIMO عظیم می‌تواند تعداد بیشتری از اتصالات را به طور همزمان هدایت کند. با این حال، MIMO عظیم باعث می‌شود که سیگنال ها به راحتی عبور کنند. سیگنال های متقاطع باعث ایجاد وقفه در انتقال داده ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر به دلیل برخورد طول موج ها در سفر به مقصد می‌شوند. برای غلبه بر مشکل سیگنال های متقاطع، شکل دهی پرتو مورد نیاز است.

شکل 1

برای به حداکثر رساندن کارایی ارسال داده، از فناوری جدید دیگری به نام شکل دهی پرتو در 5G استفاده خواهد شد. برای ارسال داده ها به کاربر صحیح، روشی برای هدایت طول موج ها بدون تداخل ضروری است. این کار از طریق تکنیکی به نام شکل دهی پرتو انجام می‌شود. شکل‌دهی پرتو با استفاده از انواع آنتن‌ها برای سازماندهی سیگنال‌ها بر اساس ویژگی‌های خاص، مانند بزرگی سیگنال، دقیقاً به کجا ارسال می‌شود. با ارسال مستقیم سیگنال‌ها به جایی که باید بروند، شکل‌دهی پرتو احتمال رها شدن سیگنال به دلیل تداخل یک جسم فیزیکی را کاهش می‌دهد.

یکی از راه هایی که 5G از قول خود مبنی بر انتقال سریعتر داده پیروی می‌کند، ارسال و دریافت همزمان داده ها است. روشی که امکان ورودی و خروجی همزمان داده ها را فراهم می‌کند Duplexing کامل نامیده می‌شود. در حالی که قابلیت‌های دوطرفه کامل امکان انتقال سریع‌تر داده‌ها را فراهم می‌کنند، مسئله تداخل سیگنال به دلیل پژواک وجود دارد. دوروی کامل زمان انتقال را به نصف کاهش می‌دهد، زیرا امکان پاسخگویی به محض تحویل ورودی را فراهم می‌کند و زمان برگشتی را که امروزه در انتقال مشاهده می‌شود حذف می‌کند.

از آنجایی که این فناوری ها جدید و آزمایش نشده هستند، نمی‌توان گفت که چگونه بر محیط زیست ما تأثیر می‌گذارد. این موضوع مسئله دیگری را ایجاد می‌کند: تأثیراتی وجود دارد که می‌توان پیش بینی کرد، اما تأثیرات غیرقابل پیش بینی نیز وجود دارد زیرا بسیاری از فناوری های جدید آزمایش نشده هستند. با این وجود، می‌توان برخی از پیامدهای زیانبار زیست محیطی فناوری های جدید و شبکه 5G را پیش بینی کرد، زیرا می‌دانیم که این فناوری ها قرار گرفتن در معرض تشعشعات مضر را افزایش می‌دهد، استخراج مواد معدنی کمیاب را افزایش می‌دهد، ضایعات را افزایش می‌دهد و مصرف انرژی را افزایش می‌دهد. نگرانی های اصلی زیست محیطی 5G به دو جزء از پنج مؤلفه جدید مربوط می‌شود: امواج میلی متری و سلول های کوچک.

• افزایش مصرف انرژی از شبکه 5G

تمام هدف شبکه جدید 5G این است که امکان استفاده از دستگاه‌های بیشتری توسط مصرف‌کننده با نرخ‌های سریع‌تر از همیشه وجود داشته باشد، زیرا این هدف قطعاً افزایش مصرف انرژی در سطح جهانی را به همراه خواهد داشت. امروزه مصرف انرژی یکی از عوامل اصلی تغییر اقلیم است و افزایش مصرف انرژی باعث افزایش شدید تغییرات آب و هوایی نیز می‌شود. 5G در بخش فرکانس بالاتری از طیف کار می‌کند تا فضای جدیدی را برای دستگاه های بیشتری باز کند. اندازه کوچکتر امواج میلیمتری در مقایسه با امواج فرکانس رادیویی اجازه می‌دهد تا داده های بیشتری با سرعت بیشتری به اشتراک گذاشته شوند و پهنای باند وسیعی ایجاد می‌کند که می‌تواند وظایف بسیار بزرگتری را پشتیبانی کند.در حالی که ایده فضای بیشتر برای استفاده از دستگاه‌ها برای مصرف‌کنندگان عالی است، این به دو دلیل منجر به افزایش مصرف انرژی می‌شود، این فناوری به خودی خود نیاز به انرژی دارد و تقاضا برای دستگاه‌های الکترونیکی بیشتر را افزایش می‌دهد. توانایی استفاده از دستگاه‌های بیشتر در یک شبکه، انگیزه بیشتری برای مصرف‌کنندگان برای خرید وسایل الکترونیکی و استفاده بیشتر از آنها ایجاد می‌کند. این امر از طریق افزایش مصرف انرژی، اثرات مضری بر محیط زیست خواهد داشت.

تغییرات آب و هوایی چندین عامل اساسی دارد. با این حال، استفاده از انرژی با توجه به تداوم تغییرات آب و هوا در شدت آن مورد توجه قرار گرفته است. حتی قبل از عرضه 5G، حدود 2 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در جهان را می‌توان به صنعت ICT نسبت داد. در حالی که 2٪ ممکن است بخش بسیار زیادی به نظر نرسد، اما حدود 860 میلیون تن گازهای گلخانه ای را منتشر می‌کند.

انتشار گازهای گلخانه ای عامل اصلی بلایای طبیعی مانند سیل و خشکسالی است که هر سال بر شدت و وقوع آن افزوده می‌شود. در حال حاضر، تقریباً 85 درصد از انرژی مورد استفاده در ایالات متحده را می‌توان به مصرف سوخت فسیلی نسبت داد. کاهش در دسترس بودن سوخت‌های فسیلی و بار زیست‌محیطی انتشار این سوخت‌های فسیلی در جو ما نشان‌دهنده نیاز فوری به تغییر منابع انرژی دیگر است. بدون تغییر به سایر اشکال تولید انرژی و افزودن فناوری مجاز با اجرای 5G، فشار بر محیط زیست ما افزایش خواهد یافت و آسیب ممکن است هرگز ترمیم نشود. با افزایش مصرف انرژی از طریق فناوری و پیاده‌سازی 5G، می‌توان انتظار داشت که مسائل مربوط به تغییرات آب و هوایی که امروزه با آن روبه‌رو می‌شوند، افزایش یابد.

سهم کلی انتشار دی اکسید کربن از صنعت ICT تأثیر زیادی بر تغییرات آب و هوا دارد و بدون اقدامات مناسب همچنان تأثیرات بزرگتری خواهد داشت. در گزارش اتحادیه اروپا، محققان تخمین زدند که برای نگه داشتن افزایش دمای جهانی زیر 2 درجه سانتیگراد، کاهش انتشار کربن در حدود 15 تا 30 درصد تا سال 2020 ضروری است.

مهندسان ادعا می‌کنند که سلول‌های کوچکی که برای تامین اتصال 5G استفاده می‌شوند، انرژی کارآمد و به روشی پایدار تامین می‌شوند. با این حال، نگهداری و تولید این سلول‌ها مشکل‌تر است. حامیان شبکه 5G مدافع این هستند که سلول های کوچک از انرژی خورشیدی یا بادی برای پایدار ماندن و سبز ماندن استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها با عنوان «سرورهای انرژی سلول سوختی» به عنوان ژنراتورهای مبتنی بر انرژی پاک برای سلول‌های کوچک کار خواهند کرد.در حالی که پیاده‌سازی ایستگاه‌های پایه که از انرژی پایدار برای عملکرد استفاده می‌کنند گامی در جهت درست در حفظ محیط زیست خواهد بود، اما راه‌حلی برای مشکل اصلی ناشی از 5G نیست، که تأثیر حجم عظیمی از دستگاه‌های جدید در دست است. مصرف کنندگان مقدار انرژی مورد نیاز برای تغذیه این دستگاه ها را خواهند داشت.

• افزایش مصرف و فناوری های 5G

ماهیت بیهوده ساخت و نگهداری هر دو دستگاه و دستگاه های مورد استفاده برای ارائه اتصال 5G می‌تواند یکی از عوامل اصلی تغییرات آب و هوایی باشد. وعده فناوری 5G این است که تعداد دستگاه‌های کارکرده را افزایش دهد که ممکن است مشکل‌کننده‌ترین جنبه فناوری جدید باشد. تلفن‌های همراه، رایانه‌ها و سایر دستگاه‌های روزمره به‌گونه‌ای ساخته می‌شوند که به محیط‌زیست استرس وارد می‌کنند. یک گزارش توسط EPA تخمین زده است که در سال 2010، 25 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در جهان ناشی از تولید برق و گرما است و آن را به بزرگترین منبع انتشار گاز تبدیل می‌کند. گاز اصلی منتشر شده از این بخش دی اکسید کربن است که به دلیل سوزاندن گاز طبیعی مانند زغال سنگ برای سوخت رسانی به منابع برق است. دی اکسید کربن یکی از رایج ترین گازهای گلخانه ای است که در جو ما دیده می‌شود، گرما را در جو زمین در تلاش برای فرار به فضا به دام می‌اندازد، که باعث گرم شدن جو و ایجاد تغییرات آب و هوایی می‌شود.

افزایش مصرف دستگاه ها به محیط زیست آسیب وارد می‌کند. همانطور که مصرف کنندگان به فناوری های بیشتری دسترسی پیدا می‌کنند، چرخه مصرف فقط گسترش می‌یابد. با توسعه دستگاه‌های جدید، دستگاه‌های قدیمی‌تر حتی اگر هنوز کارآیی داشته باشند، دور ریخته می‌شوند. اغلب، شرکت‌های بزرگ محصولات خود را به‌طور هدفمند تغییر می‌دهند که برخی از دستگاه‌های شریک (مانند شارژر یا گوشی) را غیرقابل استفاده کند و تقاضا برای محصولات جدید ایجاد کند. انگیزه های اقتصادی به این معنی است که شرکت ها علیرغم تأثیرات زیست محیطی به این شیوه ها ادامه خواهند داد.

یکی از مسائل  اصلی شبکه 5G و در نتیجه افزایش مصرف دستگاه‌های تکنولوژیکی، پایدار نبودن تولید مورد نیاز برای این دستگاه‌ها است. در مورد ساخت دستگاه‌های جدید، چه تلفن‌های هوشمند جدید و چه سلول‌های کوچک مورد نیاز برای 5G، استفاده از فلزات تجدیدناپذیر ضروری است. استفاده از فلزات برای تولید پایدار بسیار دشوار است، زیرا فلزات یک منبع تجدیدپذیر نیستند. فلزات مورد استفاده در ساخت دستگاه‌های هوشمند که امروزه اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرند، اغلب نمی‌توانند مانند بسیاری از وسایل خانگی بازیافت شوند. از آنجایی که این فناوری‌ها قابل بازیافت نیستند، وقتی ایجاد می‌شوند تن‌ها زباله و وقتی دور ریخته می‌شوند تن‌ها زباله ایجاد می‌کنند.

امروزه حدود شش میلیارد دستگاه تلفن همراه در حال استفاده است که انتظار می‌رود با افزایش جمعیت جهانی و ورود دستگاه های جدید به بازار، این تعداد به شدت افزایش یابد. یک تخمین از انتشار کربن در طول عمر یک دستگاه - بدون احتساب لوازم جانبی مرتبط و اتصال شبکه - این است که یک دستگاه در مجموع 45 کیلوگرم دی اکسید کربن در سطح متوسط ​​استفاده در طول سه سال تولید می‌کند. این میزان انتشار قابل مقایسه با رانندگی یک خودروی اروپایی متوسط ​​برای 300 کیلومتر است.

اما، مهم‌ترین مرحله از نظر زیست‌محیطی چرخه عمر دستگاه تلفن همراه، در مرحله تولید است، جایی که حدود 68 درصد از کل انتشار کربن تولید می‌شود، که معادل 30 کیلوگرم دی اکسید کربن است. برای درک این موضوع، وزن یک آیفون X تقریباً 0.174 کیلوگرم است، بنابراین برای تولید دستگاه واقعی، 172 دی اکسید کربن آیفون X نیز تولید می‌شود. این انتشارات از فردی به فرد دیگر و بین دستگاه های مختلف متفاوت است، اما می‌توان تاثیر یک دستگاه را بر محیط زیست تخمین زد. 5G ظرفیت استفاده از دستگاه های بیشتری را اعطا می‌کند و ردپای کربن موجود در دستگاه های هوشمند امروزی را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.

مصرف انرژی برای تعداد روزافزون دستگاه‌ها در بازار و خانه‌ها یکی دیگر از تهدیدات زیست‌محیطی است که با قابلیت‌های جدید ارائه شده توسط شبکه 5G به شدت افزایش می‌یابد. اغلب، پیش‌بینی‌های انرژی، میزان انرژی مصرف‌شده توسط فناوری‌های جدید را نادیده می‌گیرند، که منجر به درک نادرستی از مقدار واقعی انرژی مورد انتظار برای استفاده می‌شود.یکی از نمونه‌های آن مربوط به دستگاه‌های IoT است. اینترنت اشیا یکی از جنبه‌های اصلی 5G است که افراد در زمینه فناوری بیشتر از آن هیجان‌زده هستند. 5G به گسترش بیشتر IoT در خانه های روزمره اجازه می‌دهد. در حالی که برخی از دستگاه‌های اینترنت اشیا توانایی کمتری در مصرف انرژی را می‌دهند، 50 میلیارد دستگاه جدید اینترنت اشیا که انتظار می‌رود توسط مصرف‌کنندگان تولید و استفاده شود، از انرژی مورد استفاده در الکترونیک امروزی پیشی می‌گیرد.

سلول های کوچک مورد نیاز برای عملکرد صحیح شبکه 5G باعث ایجاد مشکل دیگری در هدر رفتن شبکه جدید می‌شود. به دلیل ماهیت ضعیف امواج میلی متری مورد استفاده در فناوری 5G، سلول های کوچک باید در فاصله 250 متری از هم قرار گیرند تا اتصال مداوم را تضمین کنند. مسئله اصلی این سلول های کوچک این است که ساخت و نگهداری از این سلول ها باعث ایجاد ضایعات زیادی می‌شود. تولید فناوری به دلیل مصرف منابع تجدیدناپذیر برای تولید دستگاه‌ها و ختم فن‌آوری به محل‌های دفن زباله، آسیب زیادی به محیط زیست وارد می‌کند. پیاده‌سازی این سلول‌های کوچک در شهرهای بزرگ که باید در چنین تراکم بالایی قرار گیرند، تأثیر شدیدی بر ضایعات فناوری خواهد داشت.

فناوری دائماً در حال تغییر و بهبود است، که یکی از دلایل بزرگی است که ارزش اقتصادی بالایی دارد. اما وقتی پیشرفت تکنولوژی در سلول های کوچک اتفاق می‌افتد، سلول های کوچک فعلی باید جایگزین شوند. عمر کوتاه دستگاه هایی که امروزه ایجاد می‌شوند، ضایعات را قابل پیش بینی و اجتناب ناپذیر می‌کند. در شهر نیویورک، جایی که باید حداقل 3،135،200 سلول کوچک وجود داشته باشد، زباله های ایجاد شده تنها در یک شهر با اجرای یک پیشرفت جدید در سلول های کوچک، عواقب زیادی بر محیط زیست خواهد داشت. 5G تنها یکی از نمونه‌های متعددی است که نشان می‌دهد چقدر مهم است که به عواقب پیشرفت‌های جدید قبل از پیاده‌سازی آنها نگاه کنیم. در حالی که دیدن فناوری جدیدی که نوید بهبود زندگی روزمره را می‌دهد هیجان انگیز است، عواقب ضایعات اضافی و مصرف انرژی باید برای حفظ محیط زیست پایدار در آینده در نظر گرفته شود.

• تاثیر 5G بر اکوسیستم ها

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد دستگاه‌ها و فناوری‌های جدید مرتبط با 5G برای اکوسیستم‌های حساس مضر خواهند بود. مؤلفه اصلی شبکه 5G که بر اکوسیستم های زمین تأثیر می‌گذارد، امواج میلی متری است. امواج میلی متری که در توسعه شبکه 5G استفاده می‌شود، قبلاً هرگز در چنین مقیاسی استفاده نشده بود. این امر به ویژه شناخت چگونگی تأثیر آنها بر محیط زیست و اکوسیستم های خاص را دشوار می‌کند. با این حال، مطالعات نشان داده اند که برخی از آسیب های ناشی از این فن آوری های جدید وجود دارد.

امواج میلی متری، به طور خاص، با بسیاری از اختلالات در اکوسیستم پرندگان مرتبط است. در مطالعه‌ای که توسط مرکز مطالعات محیطی و حرفه‌ای دانشگاه پنجاب انجام شد، محققان مشاهده کردند که پس از قرار گرفتن در معرض تشعشعات یک برج سلولی تنها به مدت 5-30 دقیقه، تخم‌های گنجشک‌ها تغییر شکل داده شد. تغییر شکل پرندگانی که برای مدت کوتاهی در معرض این فرکانس‌ها قرار می‌گیرند، با توجه به اینکه شبکه جدید 5G دارای تراکم بسیار بالاتری از ایستگاه‌های پایه (سلول‌های کوچک) در سراسر مناطقی است که نیاز به اتصال دارند، قابل توجه است. خطرات بالقوه وجود سلول های بسیار کوچک در سراسر مناطقی که پرندگان در آن زندگی می‌کنند می‌تواند باعث شود که کل جمعیت پرندگان جهش هایی داشته باشند که بقای جمعیت آنها را تهدید می‌کند. علاوه بر این، مطالعه‌ای که در اسپانیا انجام شد نشان داد که مولد، لانه‌سازی و تخم‌گذاری تحت تأثیر تشعشعات مایکروویو ساطع شده از یک برج سلولی قرار می‌گیرد.باز هم، موضوع افزایش میزان هادی های اتصال به شکل سلول های کوچک برای برقراری ارتباط با شبکه 5G برای گونه هایی که در اطراف انسان زندگی می‌کنند مضر است. علاوه بر این، Warnke دریافت که دستگاه های سلولی تأثیر مضری بر زنبورها دارند.

در این مطالعه، کندوهایی که تنها به مدت ده دقیقه در معرض امواج 900 مگاهرتز قرار گرفتند، قربانی اختلال فروپاشی کلونی شدند.اختلال فروپاشی کلونی زمانی است که بسیاری از زنبورهای ساکن در کندو، ملکه، تخم‌ها و چند زنبور کارگر را ترک می‌کنند. زنبورهای کارگری که در معرض این تشعشعات قرار گرفتند نیز مهارت های ناوبری بدتری داشتند و باعث شد که پس از حدود ده روز دیگر به کندوی اصلی خود بازنگردند. زنبورها بخش فوق العاده مهمی از اکوسیستم زمین هستند. حدود یک سوم غذای تولید شده امروزی برای گرده افشانی به زنبورها وابسته است، ساختن زنبورها بخش مهمی از سیستم کشاورزی است. زنبورها نه تنها گرده افشانی را برای غذای گیاهی که ما می‌خوریم فراهم می‌کنند، بلکه برای حفظ مواد غذایی که دام می‌خورند نیز مهم هستند. بدون زنبورها، اکثریت قریب به اتفاق غذایی که امروزه خورده می‌شود از بین می‌رود یا حداقل بسیار محدود می‌شود. تغییرات آب و هوایی در حال حاضر باعث کاهش زیادی در جمعیت زنبورهای جهان شده است.

درک تأثیر برج های سلولی بر پرندگان و زنبورها مهم است، زیرا همه اکوسیستم های زمین به هم مرتبط هستند. اگر یکی از اجزای یک اکوسیستم مختل شود، کل سیستم تحت تأثیر قرار می‌گیرد. اختلالات پرندگان با برج‌های سلولی امروزی تنها افزایش می‌یابد، زیرا با 5G تعداد بیشتری از دستگاه‌های برج رادیویی سلولی کوچک برای اطمینان از اتصال با کیفیت بالا برای کاربران ضروری است. داشتن تعداد بیشتری از غلظت‌های بالای این امواج میلی‌متری به شکل سلول‌های کوچک باعث می‌شود که زنبورها و پرندگان و احتمالاً گونه‌های دیگری که به همان اندازه برای محیط زیست ما مهم هستند، قرار بگیرن.

• اهمیت یک رویکرد پیشگیرانه

با ادامه نوآوری، مهم است که شرکت های بزرگ تلفن همراه در سراسر جهان، قبل از اجرای گسترده آن، تأثیر 5G را بر محیط زیست در نظر بگیرند. شرکت‌هایی که برای گسترش 5G تلاش می‌کنند ممکن است در کوتاه‌مدت دستاوردهای اقتصادی داشته باشند. در حالی که شبکه جدید بدون شک سود زیادی برای مصرف کنندگان خواهد داشت، بررسی اثرات زیست محیطی طولانی مدت 5G نیز بسیار مهم است تا خطرات به وضوح درک و بیان شوند. فناوری مورد نیاز برای تامین انرژی شبکه جدید 5G به ناچار نحوه استفاده از دستگاه های تلفن همراه و همچنین قابلیت های آنها را تغییر خواهد داد. این پیشرفت فناوری همچنین نحوه تعامل فناوری و محیط را تغییر خواهد داد. تغییر از استفاده از امواج رادیویی به استفاده از امواج میلی‌متری و استفاده جدید از سلول‌های کوچک در 5G باعث می‌شود دستگاه‌های بیشتری مورد استفاده و تولید قرار گیرند، انرژی بیشتری مصرف شود و پیامدهای زیان‌باری برای اکوسیستم‌های مهم به همراه داشته باشد. در حالی که غیرواقعی است که درخواست کنیم 5G به هنجار شبکه جدید تبدیل نشود، شرکت ها، دولت ها و مصرف کنندگان باید فعال باشند و تاثیری که این فناوری جدید بر محیط زیست خواهد گذاشت را درک کنند. توسعه‌دهندگان 5G باید قبل از عجله برای اجرای گسترده آن، ارزیابی‌های تأثیرات زیست‌محیطی را انجام دهند که تأثیری را که فناوری جدید بر محیط‌زیست می‌گذارد، کاملاً برآورد کند. ارزیابی‌های اثرات زیست‌محیطی برای ارزیابی تأثیر فناوری‌های جدید بر محیط‌زیست و در عین حال به حداکثر رساندن مزایای بالقوه برای محیط‌زیست در نظر گرفته شده است.این فرآیند آسیب های زیست محیطی را کاهش می‌دهد، از آن جلوگیری می‌کند و شناسایی می‌کند، که برای اطمینان از پایداری و سلامت محیط در آینده ضروری است. علاوه بر این، روش ارزیابی چرخه حیات (LCA) دستگاه‌ها نیز برای درک تأثیری که 5G به طور اجتناب‌ناپذیری بر محیط‌زیست خواهد داشت، بسیار سودمند خواهد بود. از LCA می‌توان برای ارزیابی تأثیر دستگاه ها بر انتشار کربن در طول عمر خود استفاده کرد، از ساخت دستگاه گرفته تا انرژی مورد نیاز برای تأمین انرژی دستگاه و در نهایت زباله های ایجاد شده هنگام دور ریختن دستگاه در محل دفن زباله یا سایر موارد دفع. سیستم. با آگاهی کامل از تأثیری که فناوری جدید بر محیط زیست خواهد گذاشت، می‌توان راه‌های مبارزه با اثرات منفی را به‌طور مؤثر توسعه و اجرا کرد.

⦁ مسئله در بهداشت عمومی

جذب اولیه امواج میلی‌متری (MMWs) در یک تا دو میلی‌متر از پوست انسان و در یک تا دو میلی‌متر از قرنیه پوست انسان‌نما سطح لایه‌ها است. بنابراین، اهداف اصلی ناحیه بافت را با پرتوها پوست کنید. سپس، پوست شامل عروق خونی و اعصاب کوچک است، اثرات زیستی MMW می‌تواند از طریق انتهایی، مسیرهای مولکولی پوست یا از طریق سیستم عصبی به پایان برسد.
دامنه طیف بالای 5G می‌تواند منجر به جهش‌های سلولی شود و باعث ایجاد تومورهایی می‌شود که ممکن است بعداً سرطانی شوند. قرار گرفتن در معرض تابش 5G خروجی ROS را افزایش می‌دهد. استاندارد گونه های اکسیژن فعال (ROS) بخشی از فرآیندهای سلولی و سیگنال دهی برای سلول ها هستند. تولید بیش از حد ROS غیر متعادل با سوپراکسید دیسموتاز (هر دو آنتی اکسیدان درون زا) (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPx)، ملاتونین، (ویتامین C، کاروتنوئیدها، ویتامین E، پلی فنول ها) به رادیکال های آزاد اجازه می‌دهد تا اکسید کننده و تخریب کننده DNA، پروتئین ها و غشاء میتوکندری و لیپیدها. هیچ هیستون میتوکندری وجود ندارد، به این دلیل که آسیب به DNA را باز نمی‌گرداند و از گونه‌های فعال اکسیژن در میتوکندری محافظت نمی‌شود.

• اثرات پوستی

انواع مطالعات نشان داده اند که اثرات سطحی MMW با شدت کم می‌تواند بسیار مهم باشد. قابل توجه، باعث ایجاد انواع تغییرات بیولوژیکی، و در غیر حرارتی، مانند غشای سلولی، عواقب سطح [5]. استفاده از این فرکانس ها در کوتاه مدت باعث تحریک ترشح در ناحیه اپیوئیدهای درون زا در اطراف پوست می‌شود. محدوده MMW در 95 گیگاهرتز ظاهر می‌شود و به عنوان یک محرک ماده خطرناک بدون اختلال حرارتی یا گرمایش عمل می‌کند. غدد عرق توسط محققان به عنوان یک هدف پیشنهاد شد. استفاده از فرکانس‌های خاص در کوتاه‌مدت باعث انتشار در ناحیه اپیوئیدهای درون‌زا در پوست می‌شود. به نظر می‌رسد که محدوده MMW 95 گیگاهرتز تأثیر می‌گذارد. گیرنده‌های درد پوستی که به‌عنوان یک ماده خطرناک عمل می‌کنند، بدون ایجاد اختلال حرارتی یا گرما، تحریک می‌شوند. غدد عرق به عنوان یک هدف توسط محققان پیشنهاد شد. فلدمن و همکاران (2008; 2009) دریافتند که مجرای عرق مارپیچ، لوله هایی در پوست انسان هستند که با یک محلول رسانای آبی پر شده اند.

• اثرات بر روی چشم

علت اصلی نابینایی آب مروارید بوده است. به عنوان یک دستگاه 5G، نگرانی آشکاری برای کاربرد 5G وجود دارد. چشم ها نیز تشعشعات قابل توجهی از چشم تولید می‌کنند. عوامل خطر شناخته شده در تشکیل آب مروارید عبارتند از سن، قرار گرفتن در معرض سیگار، دیابت و UVB.

•  اثر نورولوژی

سیستم عصبی یا قشر در هنگام ناراحتی، تابش مغناطیسی الکترونیکی یا (EMR)، الکتروفیزیولوژیک، مورفولوژیکی، و ممکن است تغییرات شیمیایی وجود داشته باشد. تغییر قابل توجه در این مواضع در نهایت منجر به تغییر رفتار خواهد شد. اثرات فیزیولوژیکی (EMR)، بله، تغییرات مغز خون مستند شده در مقالات شامل سد، الکتروفیزیولوژی، آناتومی، متابولیسم سلولی، فعالیت های انتقال دهنده های عصبی، جریان کلسیم، واکنش های دارویی است که بر سیستم عصبی تاثیر می‌گذارد.

• مسائل محیط زیست

در مکان‌هایی، پرندگان و سایر گونه‌های اشباع شده با تابش 4G "غیریونیزان" در حال ناپدید شدن هستند. فرکانس‌های وحشتناک ساخته دست بشر که از ماشین‌های ما سرچشمه می‌گیرند، زندگی‌های بی‌گناه، به معنای واقعی کلمه، موجودات را نابود می‌کنند یا به آن‌ها اجازه می‌دهند دسته جمعی فرار کنند. بعد انسانیت است. برای هر مدت زمان، هیچ شکل حیاتی وجود نخواهد داشت که بتواند 5G را تحمل کند. ظهور آن در جهان ما یک حمله نسل کشی و مرگبار به بشریت است.

• تاثیر روی پوشش گیاهی

یک تحقیق بر روی نهال های آسپن در سال 2010 مشخص کرد که حساسیت فرکانس رادیویی به برگ ها اجازه می‌دهد تا نشان دهند. علائم نکروز، اگرچه کارآزمایی‌های متمرکز بر امواج میلی‌متری ارمنی با شدت کم نشان داده‌اند ایزوآنزیم پراکسیداز (یک پروتئین استرس در گیاهان) باعث تغییر طیف برگ گندم می‌شود.  اثر EMI EHF بر طیف فعالیت پراکسیداز کل و ایزوآنزیم در سلول نهال گندم مشاهده شده است.

• پیامدهای حیات وحش

با ورود فناوری 3G، گزارش‌هایی مبنی بر رها شدن لانه‌هایشان توسط پرندگان افزایش یافته است.
آلفونسو بالموری، محقق می‌گوید و همچنین نگرانی های بهداشتی از جمله از دست دادن پر، مشکلات حرکتی، کاهش بقای و مرگ. MM Wave از جمله گنجشک‌های خانگی، کبوترهای صخره‌ای، لک‌لک‌های قلاده‌دار و زاغی‌ها هستند، اما گفته می‌شود که جمعیت رو به کاهش زنبورها به تشعشعات این EMF غیریونیزه‌کننده نیز مرتبط است روند تخم‌گذاری را کاهش می‌دهد. استعدادهای ملکه به سقوط قدرت مستعمره کمک کرده است، زیرا در نوامبر، آزمایش 5G باعث مرگ 287 پرنده شد.

• اثرات حرارتی به طور کلی

هنگام دریافت تابش EM به خورشید تبدیل می‌شود. فرآیندی که به راحتی قابل درک است گرمایش بافت اثر تشعشع است. (اثر حرارتی). تغییر فرآیندهای بیولوژیکی آنها در نتیجه تغییر دما عمل می‌کند. هنگامی که تشعشعات هسته ای رخ می‌دهد[13]، این امر باعث می‌شود که ذرات باردار باعث نوسان ماده و به دست آوردن قدرت شوند. سرنوشت واقعی این انرژی به سناریو بستگی دارد. باید فوراً دوباره تابش می‌شود و پراکنده به نظر می‌رسد، تابش منعکس شده یا توزیع شده است. همچنین، می‌تواند در سایر حرکات میکروسکوپی درونی پراکنده شود و به تعادل گرمایی برسد و ماده به عنوان انرژی حرارتی خود را در جوهر بیان کند.

امواج رادیویی قدرتمند می‌توانند محیط های زندگی را به صورت حرارتی بسوزانند.  دستمال کاغذی و غذا را می‌توان سرخ کرد. علاوه بر مادون قرمز، لیزرهای مرئی، به اندازه کافی قدرتمند و نور فرابنفش می‌توانند کاغذ را به سرعت آتش بزنند. یونیزاسیون تابش الکترومغناطیسی با سرعت بالا می‌تواند ایجاد کند، اما چندین بار، پس از برخورد این الکترون ها با در نهایت، بسیاری از انرژی توسط اتم های دیگر در ماده به انرژی گرمایی تنزل می‌یابد[14]. کل این فرآیند در کسری از ثانیه، در یک ماده، الکترون ها و شکستن پیوندهای شیمیایی رخ می‌دهد.

سرعتی که انسان با آن میزان جذب ویژه تشعشع (SAR) را مصرف می‌کند که توسط بدن اندازه گیری می‌شود، بر حسب وات بر کیلوگرم (W/kg) بافت در واحد اندازه گیری می‌شود. اگر گرمای ایجاد شده ناچیز باشد، بدن فاقد سیستم تنظیم کننده حرارت باشد، می‌تواند دفع شود و نتایج مضری به همراه داشته باشد. اگر به درجه حرارت این مهارت برسد، تقریباً یک تا دو درجه سانتیگراد است. ممکن است بافتی آسیب ببیند. هر تلفن همراه با رتبه بندی A SAR عرضه می‌شود (اگرچه برخی از تولیدکنندگان سعی در پنهان کردن آن دارند). سازمان های نظارتی حداکثر استاندارد خود را تعیین کرده اند. بسته به ماهیت آن، تابش، آنتن، نحوه نگهداری و نحوه استفاده از آن. موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE). کمیته گای و تشعشعات، امنیت ملی و ملی توسط سازمان های بین المللی دستورالعمل هایی برای قرار گرفتن در معرض انرژی رادیویی ایجاد شده است.

• محدودیت FCC برای قرار گرفتن در معرض 5G MMWave

برای تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ‌ها و سایر موارد، از سطوح SAR برای ارزیابی اجرای مقررات، رعایت دستگاه‌های بی‌سیم دستی استفاده می‌شود. برای کاربردهایی با طول موج میلی‌متری و چگالی توان برای ابزارهای بالای 6 گیگاهرتز (FCC) و نیاز به آزمایش بالای 10 گیگاهرتز (ICNIRP) با چگالی توان (FCC، 1997؛ Wu et al., 2015a) وجود دارد.  جذب بیشتر انرژی در یک میدان کم عمق به این دلیل است که باعث گرم شدن سریعتر و در نتیجه سطوح بسیار بالاتری از SAR می‌شود. حداکثر نوردهی مجاز (MPE) FCC در شرایط چگالی توان برای فرکانس‌های بین 1.5 و 100 گیگاهرتز در مدت زمان 30 دقیقه، 10 میلی‌وات بر سانتی‌متر مربع است (FCC، 1997؛ 2014: Romanenko و همکاران). گرمای تولید شده در دستگاه‌های دستی برای 5G، یک مشکل است، اما همچنان تنها معیار آسیب واقعی در نظر گرفته می‌شود، نه تغییرات بیولوژیکی سلولی را در نظر می‌گیرد

نتیجه گیری

در این دوره از فناوری های نوین ارتباطی، معایبش بیش از فوایدش است و اغلب تهدید کننده زندگی شده اند. 5G در MM Wave سرعت داده بالایی را ارائه می‌دهد و همه را به IOT مرتبط می‌کند، که اگر بخواهیم نتایج را با تلاش برای کاهش آنها به حداقل برسانیم، می‌تواند تأثیری خوش بینانه اما خطرناک بر سلامت انسان و اکوسیستم موج MM 5G در نظر گرفته شود. تحقیقات و آزمایش های بیشتری برای تأثیرات بالقوه شبکه های 5G بر سلامتی تحت شرایط واقعی قبل از اینکه پیشرفت بیشتر قابل قبول باشد، مورد نیاز است.