JARINGAN KAWAT TRANSMISI DAN HUBUNGANNYA DENGAN KESEHATAN MANUSIS
TIMBANGEN SEMBIRING
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Fisika
Universitas Sumatera Utara
1. PENDAHULUAN
Umat manusia telah lama terlibat di dalam medan magnet statis sejak jutaan tahun yang lalu, yitu medan magnet yang dihasilkan oleh bumi. Sejak tahun 1880-an ketika diperkenalkan jaringan listrik umum, maka tambahan medan magnet dan medan listrik dengan sendirinya menimpa manusia yang bervariasi dengan waktu.
Sebagaimana medan magnet bumi (geomagnetic fielda) yang umumnya dianggap tanpa efek terhadap tubuh manusia, namun selama seabat terakhir ini efek medan berfrekuensi sangat rendah telah merupakan suatu ancaman terhadap kesehatan manusia.
Asumsi ini telah menjadi tantangan khususnya selama dua decade terakhir ini. Tahun 1979, Nancy Wertheimer, seorang konsultan fisika di Rumah Sakit Universitas Colorado, Amerika Serikat, mempublikasikan hasil penelitiannya yang menguraikan tentang hubungan nyata antara kasus kanker pada anak-anak dengan tempat tinggal yang dekat denga jaringan kawat transmisi yang diketahui memaparkan medan magnet dan medan listrik (medan elektromagnetik) yang cukup besar. Hal ini telah pula didukung oleh beberapa penelitian yang sama setelahnya. Keterkaitan tersebut telah ditemukan antara penduduk yang terkena paparan medan elektromagnetik dengan terjadinya berbagai jenis kanker.
Di Inggris jutaan poundsterling telah dihabiskan setiap tahun untuk kepentingan riset mengenai keterkaitan yang mungkin antara medan elektromagnetik jaringan transmisi dan pengaruhnya terhadap kesehatan. Sejumlah anggota masyarakat telah menyatakan kekhawatiran mereka tentang resiko kesehatan ketika jaringan kawat transmisi baru dipasang. Sejauh ini memang belum ada suatu ketentuan undang-undang yang mengatur tentang bahaya medan elektromagnetik diakibatkan oleh jaringan kawat transmisi. Tahun 1995 sebuah perusahaan listrik di Inggris telah dituntut ke pengadilan sehubungan dengan seorang anak secara positif terkena leukaemia yang diakibatkan oleh paparan medan elektromagnetik. Persoalan tersebut sebenarnya melibatkan ahli di berbagai disiplin ilmu seperti statistik, biologi, fisika, rekayasa disamping para ahli dalam penaksiran resiko dan epidemilogi. Tantangan sebenarnya adalah untuk memutuskan secara akurat kebijakan umum tentang kebenaran persoalan secara ilmiah dan dapat dipertanggungjawabkan dan kemudian dijelaskan kepada anggota masyarakat tentang bagaimana cara mengatasi persoalan yang tengan dihadapi.
Seorang ahli fisika akan dapat memberi sumbangan pemikiran yaitu dari segi pengertian alamiah paparan medan elektromagnetik dari jaringan transmisi, cara mengukurnya, menaksir kekuatan paparan, mengukur sumber-sumber bias dan kesalahan serta memberi saran tentang mekanisme interaksi yang dapat diterima akal sehat.
2. MEDAN ELEKTROMAGNETIK DARINJARINGAN TRANSMISI
5000 km, sehingga hampir semua studi tentang efek kesehatan oleh medan elektromagnetik dapat terjadi kurang dari satu panjang gelombang dari sumber medan. Radiasi medan elektromagnetik pada daerah ini (5000 dan 6000 km) sebenarnya dapat diabaikan. Sebagai contoh, sebuah jaringan transmisi dengan panjang gelombang 100 km yang dapat membawa daya dalam skala giga watt dan energi terdissipasi beberapa megawatt dalam bentuk panas akan memaparkan medan elektromagnetik hanya beberapa watt.
Akan tetapi kita terkena pengaruh pemisahan medan magnet dan medan listrik. Sebuah jaringa transmisi dengan daya listrik sebesar:
P=V.R atau P=i2R
dimana V adalah tegangan listrik, R adalah tahanan kawat jaringan dan i adalah kuat arus, adalah sama dengan daya medan magnet yang terjadi di sekitar jaringan. Daya medan magnet ini dihitung dari komponen pointing vector (perkalian vector antara vector medan listrik dan medan magnet) parallel terhadap garis-garis medan.
Sebuah sirkuit tak-berhingga yang parallel langsung dengan konduktor netral adalah terdiri dari sumber medan magnet dipole linier. Garis-garis medan membentuk suatu dipole di dalam bidang yang tegak lurus terhadap konduktor, dan kuat medan turun sebanding dengan jarak resiprokal, r kuadrat seperti terlihat pada gambar 1a. Sistem listrik sederhana menggunakan tiga konduktor langsung atau sefase, dengan masing-masing arus berbeda sudut fase sebesar 120 derajat. Sebuah sirkuit tunggal tiga fase juga membentuk sebuah dipole linier. Ketika dua sirkuit dipasang satu set pada tiang yang umum dilakukan oleh kebanyakan negara, kuat medan tergantung pada orde dari fase pada kedua sirkuit.
[image:2.612.115.501.461.617.2]Pada umumnya fase yang digunakan dalam grid nasional (jaringan transmisi 275 kV dan 400 kV di Inggris dan Wales), dipole yang dihasilkan oleh kedua sirkuit adalah hampir anti paralel. Fase ini memainkan pengaruh sebagai sumber quadrapole dan kuat medan turun sebanding dengan r3, gambar 1b.
kuat medan magnet turun sebanding dengan r3. Disini garis-garis medan ditunjukkan ketika arus pada pusat konduktor sama dengan nol.
Jika jaringan transmisi ditanam di bawah tanah, konduktor-konduktor menjadi saling mendekat dan kuat dipole menjadi lemah. Akan tetapi, jaringan yang hanya persis satu meter di bawah permukaan tanah, sebagai kebalikan dari 10 meter di atas permukaan yang lebih dekat dengan penduduk dan rumahnya. Pada jaringan transmisi yang mempunyai daya lebih dari 400 kV ditanam di bawah tanah akan menghasilkan medan yang lebih besar disbanding jika kawat jaringan berada di atas permukaan tanah, gambar 2.
[image:3.612.106.522.201.517.2]
Gambar 2. Medan magnet versus jarak untuk jaringan transmisi dengan kapasitas daya 400 kV. Pada jarak yang besar, kuat medan magnet berkurang sebanding dengan r2 dan bukan r3. Karena sirkuit tidak persis parallel sehingga arus pada tiga fase tidak persis sama. Dan arus listrik diinduksi baik pada jaringan bawah tanah maupun di atas permukaan tanah.
pada kebanyakan rumah-rumah di Inggris berasal dari jumlah vector non zero arus pada kabel, yang dikenal sebagai net current. Net current bertambah naik oleh karena arus sirkuit distribusi dibumikan. Gambar 3 menunjukkan daerah-daerah yang mempunyai medan yang cukup besar disekitar alat-alat listrik rumah tangga yang sedang beroperasi (dipakai). Hampir semua peralatan membentuk dipole tiga dimensi, dengan kuat medan berkurang sebanding dengan r3. Peralatan listrik yang kecil seperti pembuka kaleng cenderung memaparkan radiasi elektromagnetik lebih tinggi dibandingkan dengan perlatan berarus rendah seperti dinamo listrik.Hal ini disebabkan karena motor listrik dan transformator pada peralatan kecil mempunyai sedikit kandungan besi yang membiarkan medan “bocor” dari alat tersebut.
Gambar 3. Medan magnet diukur pada kedalaman 1 meter pada sebuah rumah. Terlihat bahwa peralatan listrik yang kecil cenderung menghasilkan medan yang lebih besar dari peralatan listrik yang besar.
manusia, nilai ambang untuk menghasilkan magnetophosphone (kerlap-kerlip pada mata) adalah sebesar 14 mAm-2 pada frekuensi 25 Hertz.
Berdasarkan hal tersebut di atas, Lembaga Proteksi Radiasi Nasional, Inggris merekomendasikan bahwa seseorang yang terkena paparan medan elektromagnetik harus tidak lebih dari 1,6 milli Tesla atau 12 kV/m pada frekuensi 50 Hertz. Angka ini telah disepakati oleh banyak negara di dunia sebagai nilai acuan.
3. STUDI EPIDEMILOGI
Kecemasan-kecemasan tentang penyakit kanker adalah bukan paparan jangka pendek relatif terhadap medan yang besar tetapi paparan jangka panjang serendah 0,2 mikro Tesla. Studi epidemilogi yang sering membawa keresahan tersebut dapat dibagi dalam dua golongan:
Beberapa di antaranya prihatin terhadap paparan radiasi di daerah tempat tinggal, terutama anak-anak. Ini bercirikan studi case control dimana anak-anak dan kasus kanker dibandingkan dengan anak-anak pada populasi yang sama tetapi tidak terkena kanker. Perimbangan kedua grup yaitu yang kena paparan medan dan yang tidak terkena paparan medan dan hubungan jarak manusia terhadap jaringan transmisi dibandingkan satu sama lainnya.
Studi lain adalah menyangkut tempat tinggal yang kena paparan, dan sering juaga disebut studi kelompok, dimana sebuah grup terdiri dari beberapa orang yang diyakini terkena paparan medan elektromagnetik (misalnya pekerja pada gardu listrik) diidentifikasi. Perimbangan grup ini yang terkena kanker kemudian dibandingkan dengan populasi lainnya. Dari hasil tersebut bahwa tidak semua studi menemui keterkaitan antara paparan radiasi medan elektromagnetik dan kasus kanker.
Selain itu studi tunggal sering memberikan hasil yang bervariasi ketika metode yang digunakan untuk menganalisa paparan medan atau ketika mengkaji sub grup berbeda. Namun ada kecenderungan pada kedua tipe dimana untuk mendapatkan keterkaitan antara kedua parameter sering menggunakan data statistik yang lemah.
Seperti kebanyakan eksperimen, kesalahan pada studi epidemilogi terbagi dua jenis yaitu kesalahan random dan kesalahan sistematik. Kesalahan random adalah menaksir secara langsung. Ini timbul untuk menutup gangguan dari sample. Epidemilogi menggunakan metode seperti test significant untuk memperhitungkan ketidakpastian.
Kebanyakan studi yang dilaporkan sejauh ini berdasarkan pada sample yang relatif kecil dan secara statistik kurang akurat. Bahwa selalu ada kemungkinan terbatas yang mana dampak yang jelas dari medan elektromagnetik mungkin telah timbul secara tidak sengaja dalam kemangkiran dampak yang sebenarnya. Ini yang membuat ketidakarifan dari menarik kesimpulan dari studi tunggal. Kemungkinan bahwa semua studi tentang medan magnet yang dilakukan secara murni adalah sangat kecil.
Apa yang diterangkan oleh seorang ahli fisika mengenai ralat sistematis adalah berasal dari berbagai keanekaragaman sumber. Ahli epidemilogi selalu menyadari keberadaan mereka, tetapi mereka merasa kesulitan dalam menghitungnya. “Control selection bias” secara pasti telah terjadi pada beberapa studi tentang medan elektromagnetik.
tersebut karena paparan medan magnet bervariasi menurut status social ekonomi. Sebagai contoh, keluarga kaya cenderung tinggal di rumah yang berhalaman luas dan jauh dari jaringa transmisi bahkan banyak pula di bawah tanah seperti kebanyakan di Amerika.
Pembauran adalah merupakan momok lain dari epidemilogi. Katakan bahwa keterkaitan antara medan magnet dan kasus kanker telah dapat ditentukan. Ini berarti bahwa medan elektromagnetik dapat menyebabkan kanker. Sebagai kemungkinan lain, penyakit kanker mungkin diakibatkan oleh sebab lain yang dikaitkan dengan medan magnet.
Tak seorangpun yang dapat memastikan apakah pembauran terjadi atau tidak. Namun tidak ada kekurangan dari faktor-faktor lain yang berkaitan dengan medan elektromagnetik.
Medan “residensial’ adalah kasus yang terkait dengan status sosial dan ekonomi dan jiga sangat erat hubungannya dengan sejumlah faktor gaya hidup. Hal ini telah banyak terbukti di Amerika Serikat dan Inggris bahwa “medan residensial” juga terkait denga kepadatan lalu lintas.
Pada kasus “medan occupational” penduduk yang terpapar medan magnet cenderung terjadi pada orang-orang yang bekerja di pabrik-pabrik atau yang sering berhadapan dengan bensin, radiasi ionisasi dan lain sebagainya. Salah satu alasan bagi kebanyakan ahli epidemilogi adalah keengganan menerima keterkaitan antara penyakit kanker dan efek medan magnet disebabkan oleh potensi pembauran. Ada juga ketidakkonsekuenan yang nyata pada epidemilogi. Studi “case control” menyarankan suatu hubungan antara paparan tempat tinggal dengan medan magnet. Dan jumlah kasus kanker leukaemia pada masa anak-anak akan berlipat resikonya pada kawasan yang paparannya tinggi dibandingkan dengan tempat tinggal yang paparannya kecil. Pada beberapa negara barat, paparan radiasi medan elektromagnetik secara keseluruhan telah meningkat beberapa kali selama abad terakhir ini dengan meningkatnya konsumsi listrik.
Dengan menganggap bahwa keterkaitan antara paparan dan resiko selalu berbanding linier, maka studi case control mengimplikasikan bahwa kasus leukaemia telah bertambah sejalan dengan pertambahan konsumsi listrik. Pada kenyataannya tidaklah demikian. Paparan populasi di Inggris disebabkan oleh medan elektromagnetik telah meningkat empat kali bahkan lebih sejak Perang Dunia II, dimana angka kejadian untuk kasus kanker pada masa-anak-anak telah bertambah sedikitnya beberapa puluh persen.
4. PENAKSIRAN KEYAKINAN
Adakah keyakinan yang cukup kuat untuk melangkah di luar dari pengamatan sederhana tentang keterkaitan kedua kasus dan seseorang penderita dapat menyebabkan yang lain? Ini benar bahwa para ilmuan kadang-kadang merasa mampu menyimpulkan bahwa korban penderita berdasarkan pengertian epidemilogi tanpa ada suatu mekanisme apakah pengaruh yang terlihat ataupun dari dukungan ekesperimen. Pada salah satu penelitian oleh Joh Snow, seorang dokter di negara bagian Victoria, Inggris tentang epidemilogi memperlihatkan adanya suatu hubungan antara penyakit kolera dengan suplai air, beberapa tahun sebelum ditemukannya bakteri kolera. Penelitian lainnya dilakukan oleh seorang ahli epidemilogi Inggris, Sir Richard Doll yang menunjukkan keterkaitan yang nyata antara rokok dan kanker jantung tanpa ketergantungan pada fakta-fakta biologis dari laboratorium, dimana seperti diketahui bahwa asap rokok mengandung karkinogen (penyebab kanker).
masih perlu dukungan fakta dari segi biologis ataupun suatu mekanisme yang dapat diterima oleh akal sehat. Pada saat ini kita belum mempunyai kedua-duanya. Jika medan-medan tersebut mempunyai efek negatif maka akan ada serangkaian kejadian yaitu bahwa medan tersebut akan berinteraksi dengan atom-atom atau molekul-molekul. Interaksi ini tentu memberikan pengaruh pada bagian sel tubuh, yang menyebabkan sel-sel tersebut tak berfungsi, sehingga akan memberi dampak keseluruh bagian tubuh. Percobaan laboratorium di berbagai negara maju telah membuktikan setiap rantai tahapan kejadian, yang mencoba melihat gen individu dan juga sel-sel tubuh binatang. Banyak hasil positif telah dipublikasi, namun belum ada yang ditiru secara meyakinkan oleh laboratorium independen. Barangkali ahli fisika sudah terbiasa dengan meneliti ulang percobaan yang telah dilakukan orang lain untuk menumbuhkan keyakinan dan mengambil langkah selanjutnya. Adalah lebih menggelisahkan untuk memantau bagaimana seringnya suatu grup mempublikasi keyakinan yang nyata tentang efek medan magnet terhadap kesehatan, dan grup yang lain kemudian mengulangi percobaan serupa, yang terkadang menumbuhkan peningkatan yang membuatnya sensitive, namun gagal mendapatkan efek yang lain. Suatui penjelasan yang lebih maju yaitu bahwa efek tersebut dapat berupa suatu yang tajam, namun belum teridentifikasi. Sejak efek ini belum diketahui mereka tidak dapat dikontrol dan mungkin tidak sama di antara grup yang berbeda.
5. ADAKAH MEKANISME ?
Tanpa menghiraukan apakah ahli biologi dapat menunjukkan tahap awal dari suatu rantai paparan terhadap penyakit, para ahli fisika mempunyai minat khusus pada tahap ini. Jika medan elektromagnetik jelas mempunyai efek negatif, maka harus ada mekanisme interaksi dengan suatu system fisis sederhana yang mengandung muatan listrik atau momen magnetic. Terlebih, mekanisme tersebut harus menghasilkan suatu sinyal pada system tubuh yang bahkan lebih besar dari tingkat “noise” yang ada pada tubuh secara alami.
Syarat ini bukan unik bagi medan listrik dan magnet tetapi berlaku juga untuk perangsang fisis yang menghasilkan efek pada seluruh tubuh. Organ-organ sensor tubuh seperti mata dan kuping memperkenankan tubuh manusia mendeteksi sinyal yang dapat dibandingkan dengan tingkat suara dasar, tetapi tidak dapat mendeteksi sinyal di bawah limit tersebut. Tidak ada ruang gerak untuk memberikan survey yang luas untuk setiap mekanisme yang diajukan sebelumnya. Kita akan mempertimbangkan kasus-kasus yang lebih menarik dengan harapan para ahli fisika dapat terlibat dalam setiap diskusi kasus.
Medan bolak-balik menimbulkan arus induksi dan pada medan yang besar, arus tersebut menimbulkan efek seperti “magnetophosphone”. Tetapi arus yang terinduksi oleh tingkat medan sekitarnya akan lebih kecil dari rapat arus yang terjadi secara alamiah pada tubuh.
Arus bolak-balik terinduksi dapat memodulasi (mengatur) tegangan yang ada pada membrane sel. Dalam hal ini “noise” merupakan bagian dari “noise thermal” dan ini dapat dihitung. Untuk sel tunggal tegangan yang dihasilkan oleh medan magnet jauh lebih kecil dari noise tersebut. Ada kemungkinan sinyal ini melebihi noise jika sejumlah besar sel bekerja bersamaan, tetapi hal ini menganjurkan suatu kerangka khusus yang terbaik untuk suatu tujuan, analogi dengan mata dan kuping. Dari sisni diketahui bahwa tidak ada organ magnetic terdapat pada tubuh manusia.
interaksi. Dengan kata lain frekuensi medan magnet beresonansi (bergema) dengan proses-proses yang terjadi pada tubuh. Akan tetapi, untuk memperoleh rasio sinyal ke noise yang cukup, bandwidth harus dibuat lebih sempit sehingga pengaruh medan dapat diatur pada frekuensi 50 atau 60 Hertz.
Ada berbagai mekanisme resonansi yang melibatkan medan statis bumi telah diajukan seperti resonansi cyclotron ion, sebagai contoh, ion kalsium sebenarnya tidak dapat terjadi pada sel jika orbit lebih dari satu meter. Yang lainnya, seperti presisi Larmour denga parameter resonsi ion melibatkan tumbukan kecil dan jarang.
Medan magnet mendorong momen magnetik pada partikel yang bersifat ferromagnetik yang terdapat pada tubuh manusia. Akan tetapi ketika momen magnetic dan viskositas substansi sel yang mengelilinginya diukur, maka amplitudo osilasi yang terinduksi oleh medan sekitarnya adalah lebih kecil dari gerak Brown yang dijumpai pada membran sel.
Banyak reaksi biokimia melibatkan radikal bebas, yang masing-masing mempunyai spin electron yang tidak berpasangan. Medan magnet dapat mempengaruhi perubahan antara keadaan spin singlet (anti parallel electron spin) dan keadaan spin triplet (spin parallel). Kemudian spin-spin ini dapat mempengaruhi konsentrasi radikal bebas dengan menukar probabilitas rekombinasi. Rasio yang cocok untuk sinyal ke noise pada proses ini belum pernah dialamatkan secara jelas. Akan tetapi ada alas an lain mengapa hal tersebut tidak dapat mendasari hasil-hasil epidemilogi.
Reaksi radikal bebas mempunyai skala waktu sebesar puluhan nano detik dimana medan dengan frekuensi 50 Hz sangat effektif dalam skala waktu tersebut. Oleh karena itu medan magnet yang relevan adalah total medan sesaat yang biasanya didominasi oleh medan magnet bumi (50 mikro Tesla di belahan Utara bumi) dan bukan komponen frekuensi power.
Telah dianjurkan pula bahwa medan-medan yang dihasilkan oleh jaringan transmisi dapat membelokkan sinar kosmik, khususnya di Inggris telah menunjukkan bahwa medan listrik dapat mempengaruhi gerakan-gerakan dan konsentrasi turunan unsure radon misalnya polonium yang juga bersifat radioaktif daan berbagai kemungkinan penyakit kanker. Inti anak yang melekat pada partikel terpolarisasi akan mendorong sumber medan magnet tak seragam. Akan tetapi inti anak yang melekat pada partikel bermuatan juga berosilasi dalam medan. Apakah hal ini dapat mempengaruhi kesehatan khususnya leukaemia, sebenarnya masih kontraversial.
Walaupun partikel yang digerakkan oleh medan magnet dapat membentur permukaan, jantung misalnya dan tertancap, medan magnet ini tidak cukup kuat untuk memberi pengaruh pada jantung, karena jantung dibungkus rapi oleh jaringan sekitarnya. Diluar perhitungan menyarankan bahwa bila kenaikan konsentrasi partikel terjadi sama sekali, hal yang sama terjadi oleh konduktor bermuatan, terjadi sampai beberapa milli meter, maka ini bukanlah tempat yang sesuai dimana orang dapat hidup.
Akhirnya disimpulakan bahwa inti anak dari unsur radon dianggap bukan sebagai factor utama dalam kasus leukaemia.
6. KESIMPULAN
menjamin. Namun demikian badan-badan seperti itu sering memerlukan penelitian lanjutan. Penelitian tersebut membutuhkan keahlian para ilmu fisika, biologi, epidemilogi dan engineering.
7. DAFTAR PUSTAKA
1. Hafemeister, D, Biological Effect and Low Frequency Electromagnetic Field, National Radiological Protection Board, 1996
2. Physics Word, November 1997.
