¿Qué tanto estamos expuestos a campos electromagnéticos y cómo podrían afectarnos?

 Mediante simulaciones computaciones, un modelo evalúa cómo nuestros brazos o piernas interactúan con la radiación no ionizante de baja frecuencia, específicamente de 60 hercios (Hz), presente en espacios como las subestaciones eléctricas, en los aparatos eléctricos y los tomacorrientes del hogar, entre otros. Con esta herramienta se realizarían estudios más detallados sobre la exposición de las personas a estos campos, lo que a su vez permitiría analizar límites de exposición de manera más precisa y disminuir la desinformación sobre los efectos de este tipo de radiaciones que siguen siendo materia de investigación.

La herramienta, desarrollada por el ingeniero electricista Samuel Andrey Gelvez Osorio, estudiante de la Maestría en Ingeniería - Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), usa representaciones geométricas simples, como círculos y cilindros que simulan partes del cuerpo como brazos y piernas, donde se encuentran el húmero y el fémur respectivamente, dos de los huesos más grandes, prominentes e importantes tanto para la movilidad como para el soporte del cuerpo.

Cada una de estas formas contiene capas que representan diferentes tipos de tejidos: piel, grasa, músculo, hueso cortical, hueso esponjoso y la médula ósea amarilla. Cada uno de ellos se modeló con sus respectivas propiedades eléctricas, ya que en su interior tienen moléculas y fluidos que contienen iones como sodio, potasio, fosforo y hierro que interactúan con la radiación no ionizante –de baja frecuencia– de diferentes maneras.

En Colombia el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (Retie) establece los requisitos de seguridad para las instalaciones eléctricas y exige realizar aproximaciones de las emisiones de campo eléctrico y campo magnético para los proyectos de alta tensión –que están entre los 57,5 y 220 kilovoltios (kV)– y de extraalta tensión, que superan los 230 kV. Sin embargo en 2024 se actualizó el reglamento, dejando de  considerar los tiempos de exposición del público general, tiempo que se relaciona con los efectos fisiológicos o incluso efectos a la salud.

“Los métodos actuales para evaluar la exposición a campos eléctricos y campos magnéticos de baja frecuencia en el cuerpo humano no se están estandarizados; por eso el diseño del modelo que propongo permite tener una primera aproximación con simulaciones computacionales a las interacciones de estos campos electromagnéticos con el cuerpo”, señala el ingeniero Gelvez.

El modelo en acción

Para realizar las simulaciones, el estudiante Gelvez se apoyó en datos de estudios científicos previos que indican que el cuerpo humano está compuesto por un 36 % de músculo esquelético, un 29 % de músculo no esquelético y tejidos blandos, un 25 % de tejido adiposo y un 10 % de hueso.

Utilizando estos datos, junto con las propiedades eléctricas de los tejidos, implementó simulaciones basadas en las ecuaciones de Maxwell y algoritmos de elementos finitos que generan mapas detallados que muestran cómo se distribuye la emisión de campo dentro de las extremidades.

Para probarlo, representó el muslo de una mujer colombiana, de entre 20 y 29 años, cuya longitud promedio es de 55 cm. En la simulación se midieron variables como la intensidad del campo eléctrico (V/m), la densidad del flujo magnético (T) y de corriente (A/m²). Estos tres resultados permitieron aproximar la energía absorbida por el “cubo de piel” y predecir el posible incremento de temperatura, un indicador del impacto de la energía.

“Para el rango de valores de emisión que contienen a la normativa colombiana, los incrementos de temperatura variaron entre 10^-9 °C y 10^-5 °C, que indica que estos incrementos son prácticamente imperceptibles para el ser humano, es decir que una persona no experimentaría ningún efecto térmico significativo debido a la exposición de radiación no ionizante”, manifiesta.

En cuanto al campo eléctrico, el investigador explica que existe un umbral de 4 voltios por metro (V/m) como la intensidad mínima necesaria para estimular el sistema nervioso periférico, que es la red de nervios encargada de conectar el cerebro y la médula espinal con el resto del cuerpo. Sin embargo, “las simulaciones indicaron que la exposición real de las extremidades humanas, como brazos y piernas, está por debajo de este nivel. Esto significa que, al estar expuestas a estos campos eléctricos, no reciben suficiente intensidad para activarlos, lo que evita cualquier alteración en su funcionamiento normal”.

No obstante, aclara que se debería evitar la exposición prolongada, especialmente aquella que excede las 8 horas diarias –el tiempo considerado como jornada laboral–. Hasta 2024 este límite estaba explícito en el Retie.

“El año pasado la norma se actualizó y se eliminó un aspecto importante que especificaba el tiempo máximo de exposición. Por eso, con este estudio, recomendamos reincorporarlo para garantizar que las personas no superen esos límites de exposición prolongada”, concluye el investigador.