Portable, micro-ondes, WIFI, WI-MAX, Bluetooth, antenne relais, lignes haute tension, transformateur… Si l’électricité et la communication sans fil sont devenues indispensables aujourd’hui, la multiplication de ces sources de pollutions électromagnétiques transforme notre environnement en « électrosmog », une sorte de brouillard électromagnétique, une atmosphère saturée en ondes. Quelles sont leurs origines ? Quels sont leur nocivité possible et les seuils de risques d’une exposition prolongée à ces ondes ? Enfin quelles sont les solutions pour les réduire ou les limiter ?
On distingue trois sources principales de rayonnements : les champs électriques, les champs électromagnétiques de basses fréquences 50-60Hz et les champs électromagnétiques de fréquences élevés. Les deux premiers résultent de la circulation du courant électrique, les champs électromagnétiques de fréquences élevées, les hyperfréquences, sont liés à la communication sans fil.
1- Comment apparaissent ces pollutions ?
Les champs électriques (en V/m) résultent de la présence de charges électriques, ils sont présents chaque fois que des charges électriques sont présentes. Ces champs sont très élevés sous les lignes haute tension (jusqu’à 6000 V/m sous une ligne THT 400kV), ou à proximité des transformateurs. Ils peuvent également être émis par les réseaux intérieurs qui alimentent les prises de courant, les interrupteurs, les lampes, les appareils électriques comme les couvertures chauffantes, des lits à commande électrique, les lampes de bureau, ou lampes de chevet métallique non relié à la terre, les radio-réveil, les plafonds rayonnants, les aquariums dotés d’équipements électriques…
Les champs électriques
Ces champs électriques sont proportionnels à la tension du courant (voltage) et ils s’atténuent avec l’éloignement. Ils sont aussi diffusés par les matériaux traversés par le réseau électrique, si ceux-ci sont plus ou moins conducteurs, plus ou moins reliés à la terre. Les structures métalliques, les cloisons en plaque de plâtre, les structures en bois et les pans de bois, provoque des phénomènes de rayonnement et de diffusion à partir des conducteurs électriques qui les traversent.
Une lampe en métal non relié à la terre peut diffuser plus de 100 V/m. Ainsi, plus le matériau est conducteur et plus son rayonnement est intense, de même plus il sera isolé de la terre et plus il rayonnera. Au contraire, les faibles conducteurs reliés à la terre comme les briques de terre, les maçonneries ne diffusent pas de rayonnement électrique, elles les atténuent.
Les champs électromagnétiques
Les champs électromagnétiques de fréquence 50 à 60Hz peuvent également être très importants à proximité des lignes hautes tensions (300 mG sous une ligne THT 400 kV) ou des transformateurs. Ils sont aussi fréquents dans notre quotidien, ils sont générés par les installations, les appareils, les lignes électriques. Ils apparaissent lorsque le courant électrique circule dans un conducteur, et sont relatifs à la distance entre les fils et l’intensité du courant qui y circule.
Ce phénomène de magnétisme est utilisé pour les moteurs électriques, les électroaimants, les transformateurs, les contacteurs, les ballasts ferromagnétiques des éclairages fluorescents, les écrans cathodiques, les sonnettes électriques. Les lampes fluo-compactes ou « basse consommation » bien que très économes en énergie sont munies d’un ballast électronique faiblement émetteur de champs électromagnétiques.
Par ailleurs, de nombreux appareils utilisent des transformateurs (radio réveil, chaînes hifi, ordinateur, lampe halogène). On trouve aussi des champs électromagnétiques intenses près des fours à micro-ondes, des écrans cathodiques ou des tableaux électriques, sur les planchers chauffants électriques, ou autour des aquariums équipés de pompe (à moteur électrique…).
Fréquence des champs électriques et électromagnétiques
Dans une installation, plus la distance est grande entre les fils de polarité différente et plus le champ est important, ainsi la phase et le neutre doivent toujours prendre le même chemin. Les fils torsadés annulent ces champs.
Les lignes haute tension
Sur les lignes à haute tension, la distance entre les fils est grande et les champs magnétiques peuvent être intenses. C’est aussi le problème des lampes halogènes basse tension branchées entre deux câbles tendus qui génèrent un champ électromagnétique important.
Contrairement aux champs électriques, les champs magnétiques traversent la plupart des matériaux de construction sans être atténués. L’unité utilisée pour mesurer ce champ est le miligauss (mG) parfois le micro-tesla.
Les hyperfréquences
Les hyperfréquences appartiennent à la famille des champs électromagnétiques, mais à des fréquences largement supérieures. Ces hyperfréquences sont très utilisées par les télécommunications, elles sont générées par les téléphones portables, les antennes relais, le Bluetooth, le WiFi, les radars, les téléphones sans fil DECT…Les utilisateurs de téléphone portable sont les plus exposés à cause de la faible distance entre l’appareil et le cerveau.
Les antennes relais sont également nocives à leurs riverains, plus de 80 % des études publiées depuis 2002 observent des effets sanitaires négatifs dans un rayon de 100 m autour de l’émetteur, ceux-ci s’échelonnent jusqu’à 300 ou 400 m.
Pour mesurer les hyperfréquences proches (téléphones), on distingue aussi le champ électrique (V/m) et le champ magnétique (mG ou microtesla), on parle aussi de puissance par la masse exposée (W/Kg). Pour les champs lointains (antennes relais) on mesure la densité de puissance des ondes électromagnétiques (en Watt par m2 ou microwatt par cm2).
2- Champs électromagnétiques et Santé
Les impacts sanitaires et les effets biologiques d’une exposition prolongée aux champs électriques, électromagnétiques et aux hyperfréquences font l’objet de nombreuses études. On ne connaît pas encore avec précision les actions et les réactions physiologiques exactes consécutives à ces ondes.
Les pathologies qui pourraient être liées aux champs électromagnétiques
Néanmoins, on sait que ces rayonnements ont une action sur les cellules vivantes et de nombreuses études indépendantes montrent un rapport entre ces expositions et des risques pour la santé. (Plant Cell Environment du professeur Ledoigt, 2007) (Analysis of human endothelial cell line de Nylund R, Leszczynski et D. Proteomics, 2006) (Extracellular Signal-Regulated Kinase de Peng Zhao, Stephen G. Waxman, et Bryan C. Hains, 2007) (Mechanism of short-term ERK activation by electromagnetic fields at mobile phone frequencies de Joseph Friedman).
Les observations les plus graves montrent des cas de cancers infantiles, de tumeur cérébrale, et l’apparition de leucémie chez les enfants de moins de 15 ans. D’autres effets souvent cités sont l’affaiblissement des défenses immunitaires, les maladies neurodégénératives, l’augmentation de la perméabilité de la membrane hémato-encéphalique, les modifications de l’ADN, les fausse-couche et diverses pathologies cardiaques et nerveuses : dépression, insomnie, maux de tête, fatigue, stress…
Santé sur les enfants et les adolescents
Chez un enfant ou un adolescent, ces risques sont accrus, leurs organismes sont en développement et il est reconnu par exemple que le cerveau des enfants absorbe 60 % de plus de rayonnement de radiofréquences que celui d’un adulte. Les femmes enceintes et les personnes équipées d’appareils médicaux (stimulateur cardiaque, appareil auditif, etc.) sont aussi à protéger de ces pollutions. De nombreux troubles sont aussi observés chez les animaux.
Concernant la fréquence du Wi-fi, bien que celles-ci soient moins puissantes que les téléphones cellulaires, il semble qu’elles soient très proches de l’optimum agitant les molécules d’eau (comme les fours micro-ondes). Aussi une très faible puissance suffit à provoquer des effets. Pour cette raison, de nombreuses écoles et bibliothèques y ont renoncé.
D’une manière générale, les risques augmentent avec la durée d’exposition et l’intensité des champs. L’exposition pendant le sommeil est également plus nuisible.
3- Seuils d’exposition
Lorsque l’intensité des champs atteint une certaine valeur, on observe une forte augmentation des risques pathologiques.
Pour les champs électriques, la valeur à risque est de 10 V/m pour une exposition continue et on peut établir un seuil entre 2 à 5 V/m au-dessous desquels les risques sont moins importants.
- Pour les champs magnétiques 50/60Hz, la valeur à risque est de 2 à 3 mG pour une exposition continue et le seuil peut être fixé entre 0,2 et 0,5 mG.
- Pour les hyperfréquences, les limites d’expositions devraient se situer entre 0,2 et 0,6 V/m et de 100microwatt par m2 pour les stations relais. La valeur de DAS des téléphones devrait toujours être inférieure à 0,7 W/Kg
Néanmoins, il faut noter que ces valeurs sont encore trop élevées pour certaines personnes (hypersensibilité), ainsi les seuils d’expositions dépendent de la sensibilité individuelle de chacun. Par ailleurs, ce sujet est extrêmement anxiogène (dangers invisibles, cancer…) ainsi la simple vision d’une antenne relais de téléphonie mobile peut générer plus de stress que d’effets liés à son rayonnement.
Cependant, comme enjeux économique et financier important, les lobbys des compagnies d’électricité et des opérateurs de téléphones mobiles publient régulièrement des rapports minimisant les risques liés aux ondes électromagnétiques. Malgré cela une preuve objective des risques est donnée par les compagnies d’assurance : la plupart d’entre elles refusent d’assurer les dangers potentiels de ces installations.
4- Comment réduire ces rayonnements ?
Il n’existe pas de solution miracle pour neutraliser les pollutions électriques et électromagnétiques, cependant une installation soucieuse de ces problèmes permet de réduire leurs nuisances.
S’éloigner des lignes haute tension et des champs électromagnétiques
La règle de calcul de cette distance recommande au moins 1 mètre par millier de volts en circulation. Ce qui donne 90 mètres pour 90 000 volts, 130 mètres pour 130 000 volts, 225 mètres pour 225 000 volts, 400 mètres pour 400 000 volts, etc. Les matériaux de construction, les rideaux d’arbre réduisent les champs électriques, mais pas les champs électromagnétiques.
Dans l’agencement intérieur, la position du tableau électrique, des prises et des interrupteurs des chambres, les équipements électriques en général (téléviseur, chaînes hifi, radio-réveil…) sont à considérer : une distance de 1 à 1,5 m d’un appareil ou d’une lampe permet en général d’arriver sous les seuils à risque des champs électriques. Les prises et les interrupteurs diffusent des champs électriques sur des distances de 20 à 70 cm. L’emplacement du tableau électrique est préférable dans les garages, locaux techniques, cellier, débarras…
De même, les champs électromagnétiques s’atténuent rapidement avec l’éloignement et une distance de 1 à 2 m d’un appareil permet en général d’arriver sous les seuils à risque, seulement ces champs ne sont pas atténués par les matériaux de construction. Pour les antennes relais, une distance de 200 à 400 m est recommandée.
Prévoir un dispositif de gestion des circuits électriques
Seul le fil qui apporte le courant (la phase) génère des champs électriques et électromagnétiques qui peuvent être arrêtés en coupant la tension par un interrupteur. Ainsi, ce fil (souvent rouge, marron ou noir) ne doit pas être confondu avec le fil de neutre (fil bleu) ni le fil de terre (jaune et vert).
Débrancher les appareils, actionner un interrupteur ou bien couper le circuit du tableau est un bon moyen de mettre hors tension les circuits inutilisés et donc d’éliminer les champs.
L’interrupteur automatique de champs IAC est un système installé au tableau électrique mettant automatiquement le circuit hors tension lorsqu’il n’est pas utilisé. Un système de veille le remet en tension lors du premier allumage. C’est un système particulièrement adapter pour neutraliser les champs électriques et électromagnétiques la nuit dans les chambres à coucher.
Les goulottes blindées
Les fils, les câbles, les gaines, les goulottes blindées sont une solution contre les champs électriques émis par le réseau de distribution. Le blindage relié à la terre neutralise le champ électrique sur toute la longueur du conducteur. Cette solution est indispensable pour les cloisons en matériaux à forte diffusion électrique, en particulier le bois, ou les plaques de plâtres sur ossature. Elle est également recommandée pour les installations sous goulotte apparente.
Au contraire, les circuits encastrés dans les maçonneries en terre (cru ou cuite), pierre, béton (ciment, chaux ou chanvre) reliées à la terre ne présentent pas d’émissions de champs électriques et donc ne nécessitent pas de blindage. Il est important de vérifier que ces matériaux ne soient pas isolés de la terre, auquel cas ils peuvent devenir très émissifs de champs électriques.
De même, les appareillages, prises, interrupteurs et tableaux électriques peuvent être posés sur un boîtier blindé ou faradisé. Comme pour les câbles et les gaines, ce blindage relié à la terre neutralise les champs. Ce type d’installation est utile à proximité des lits ou dans les maisons en bois.
Le raccordement à la terre des structures métalliques
Le raccordement à la terre des structures métalliques des bâtiments et des appareils est un moyen simple et efficace contre les champs électriques. Tous les appareils, toutes les lampes et toutes les prises doivent être raccordées à la terre.
Une bonne prise de terre doit avoir une résistance suffisamment faible. La norme admet une résistance maximale de 100 ohms, cependant une prise de terre d’une résistance de 50 ohms maximum et des dispositifs différentiels de 30mA assure une meilleure protection contre les champs électriques et les tensions parasites.
Pour une construction neuve, la prise de terre peut être réalisée par un câble en cuivre nu de 25 mm² de section et d’une longueur de 15 m enterré à une profondeur de 1 m ceinturant la construction ou bien enroulé en spirale dans un trou de 2 m de diamètre. Il est possible aussi d’utiliser une grille en cuivre ou en acier galvanisé ou encore des piquets enfoncés à 1,5 ou 2 m de profondeur et reliés entre eux par un câble en cuivre nu de 25 mm² de section.
Certains appareils et équipements peuvent être proscrits comme les planchers chauffants, murs et plafonds rayonnants, les convecteurs électriques, mais aussi le four à micro-ondes, la table à induction, les lampes et autres appareils avec transformateurs…
Veiller à bien installer les câbles
Pour limiter les champs électromagnétiques de fréquence 50-60Hz des installations électriques, il est très important d’éviter les bouclages, il faut s’assurer que les fils de phase et de neutre suivent le même chemin, dans ce cas le circuit généra peu de champs électromagnétiques. Pour les réseaux de forte intensité, il est possible d’utiliser des câbles torsadés qui annulent ce champ. Enfin, il ne faut jamais inverser les câbles de neutre et de phase.
Éloigner toute source de câbles électriques à proximité du lit
Le sommeil est le moment durant lequel nous sommes le plus sensibles aux champs électromagnétiques. Ainsi, il est préférable d’éviter les lits à commande électrique, ainsi que les radio-réveil à moins de 70 cm du lit. Les autres appareils ou lampes doivent être débranchés, à moins de 130 cm du lit ou bien utilisés un interrupteur bi-polaire.
Les lampes métalliques sans prise de terre, ni interrupteur bi-polaire peuvent être branchées en sens inverse et donc émettre un champ même lorsqu’elles sont éteintes. Il est donc préférable d’y placer des lampes en appliques reliées à la terre, plutôt que des lampes de chevet.
Il faut éviter de passer des câbles ou des rallonges sous le lit. Les prises et les interrupteurs doivent être placés à 40 cm du lit. Un interrupteur avec cordon à tirette placé au plafond est aussi une bonne solution. Enfin, il faut aussi prendre des précautions vis-à-vis des appareils placés derrière les cloisons, car murs et cloisons ne retiennent pas les champs électromagnétiques.
Les champs électromagnétiques des lampes à ballast ou à transformateur sont atténués à une distance de 70 cm à 1m. Les lampes fluo-compacte sont moins émettrice et nécessite une distance de 50 à 80 cm. Ainsi, elles ne sont pas recommandées pour les lampes de bureau ou de chevet.
Attitudes face aux hyperfréquences
Contre les hyperfréquences, il est recommandé d’utiliser les portables modérément, si possible avec une oreillette et de préférence une oreillette à transmission aérienne (les oreillettes à câble ou Bluetooth transmettent également des champs électromagnétiques).
- Il est aussi préférable de choisir un téléphone mobile dont la valeur de DAS est la plus basse possible, toujours inférieure à 0,7 W/Kg.
- Il est conseillé de ne pas téléphoner en se déplaçant et en dehors des conditions de réception maximum : dès que l’écran affiche une diminution du réseau, le rayonnement émis par le portable se multiplie.
- L’usage des téléphones mobiles devrait être proscrit pour les moins de 15 ans. Les antennes relais comme les WI-FI devraient être interdite à l’intérieur et à proximité des écoles, collèges, lycées.
- L’usage de modem Wi-fi à domicile, avec un ordinateur fixe est inutile, ainsi, il est recommandé de désactiver l’option Wi-fi et d’utiliser un câble réseau pour relier l’ordinateur au modem, ou bien lors d’un projet de construction ou de rénovation, il est possible de prévoir un réseau de courant faible avec des prises RJ45 relié au modem. De même, la nouvelle technologie Wimax vient accentuer le brouillard électromagnétique, alors que les raccordements en Ultra Haut Débit par fibre optique offrent une vitesse de transmission supérieure au Wimax sans aucune nuisance ni pollution électromagnétique.
- Plusieurs solutions permettent de lutter contre les hyperfréquences des antennes relais et autres pollutions électromagnétiques « passives » : pour les fenêtres, il existe des rideaux contenant de fins fils métallique ainsi que des tissus et des peintures à base de métaux pour les murs et toitures formant des écrans.
5- Les antennes relais
Concernant les antennes-relais, si en France l’Agence National des Fréquences publie leur emplacement (http://www.cartoradio.fr/), le contrôle de ces installations, leur autorisation… demeurent complètement opaque. Il est évident que seule une pression, voir un boycott, exercé sur les politiques et sur les opérateurs permettrait de briser les lobby et contraindre les opérateurs de téléphonie mobile à plus de transparence et à limiter le rayonnement à 0,6 V/m.
Ce seuil de précaution est recommandé par le Parlement Européen depuis 1994, est techniquement réalisable et appliqué dans plusieurs villes d’Europe. C’est le cas de Pantin en banlieue parisienne, où, depuis 2006, le Maire a demandé aux opérateurs de s’engager dans une Charte à respecter ce seuil d’exposition maximale de 0,6 V/m. En zone urbaine, il est aussi possible d’installer des balises pour mesurer en permanence la pollution des champs électromagnétiques. Des balises de ce type ont été installées à Valence, en Espagne.
Avec la pollution de l’air, les brouillards électromagnétiques constituent une pollution invisible toujours croissante et dont nous ignorons encore largement les interactions sur le corps et les conséquences sur la santé. S’il est possible de sonder ces rayonnements avec des appareils de mesure, il est aussi possible de s’en préserver par des solutions simples et intelligemment mise en œuvre.
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