Intervention de Joe Wiart

Réunion du jeudi 18 février 2021 à 9h00
Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques

Joe Wiart, professeur à Télécom Paris :

. ‑ Je vais essayer d'éclairer le débat d'aujourd'hui en précisant les concepts maniés, c'est‑à‑dire en m'attachant à caractériser les ondes électromagnétiques, en définissant les champs électriques et les champs magnétiques et en expliquant les interactions entre les ondes et les êtres vivants.

Les ondes électromagnétiques sont en débat aujourd'hui en raison de leurs interactions possibles avec l'être humain et les animaux, mais les champs électromagnétiques font partie de notre environnement depuis longtemps, au même titre que l'électricité.

Qu'elles soient mécaniques, gravitationnelles ou électromagnétiques, les ondes transportent une énergie sans transporter la matière. Dans une vague par exemple, l'onde qui se propage ne déplace pas les molécules d'eau dans la direction de propagation. Seule l'énergie est transportée dans la direction de propagation : elle soulève la surface de l'eau sous forme d'une vague qui ensuite soulève le bateau. Il en est de même pour le son. Je précise que la vitesse de propagation dépend de la fréquence des ondes.

Les caractéristiques d'une onde sont l'amplitude, la fréquence et la longueur d'onde. L'amplitude, c'est la force de la vague, la fréquence est le nombre de répétitions du motif par seconde et la longueur d'onde est la distance parcourue pendant une période.

Les ondes sont classées selon leurs fréquences. Il y a des ondes en basses fréquences de quelques kilohertz (kHz) ou mégahertz (MHz). Les champs émis par les lignes à haute tension ont une fréquence de 50 Hz : le cycle s'inverse 50 fois par seconde. Les fréquences des ondes liées aux antennes de radio FM sont de 100 MHz (le cycle s'inverse 100 millions de fois par seconde), celles liées à la 4G, de 2,6 GHz (soit une inversion du cycle 2,6 milliards de fois par seconde). Il est possible de discriminer les ondes à partir des fréquences.

Les champs électromagnétiques sont composés d'un champ électrique et d'un champ magnétique. En statique, les champs électriques et les champs magnétiques sont décorrélés. Lorsqu'une lampe est éteinte, il y a un champ électrique qui donne une tension, mais aucun courant ne passe et il n'y a pas de champ magnétique. Dès que la lampe est allumée, le courant passe. Le déplacement des charges crée un champ magnétique. Dans ce cas, le champ électrique et le champ magnétique sont liés.

Les champs se lient davantage au fur et à mesure que la fréquence augmente. Un champ électrique d'un volt par mètre n'a pas la même signification en termes d'interactions si l'on est en statique ou si l'on est en haute fréquence. Sans l'information sur la fréquence, il n'est pas possible d'évaluer complètement les interactions avec l'environnement.

Les champs électromagnétiques haute fréquence sont générés par des antennes relais de télécommunications et les champs électromagnétiques basse fréquence sont essentiellement causés par le transport d'électricité. Plus le courant est élevé dans les lignes à haute tension, plus le champ magnétique est important. Les champs électriques mesurés pour les ondes de haute fréquence atteignent quelques dixièmes de volt par mètre. Pour les ondes de basse fréquence, par exemple dans le cas des lignes à haute tension de 90 000 volts, on mesure sous la ligne un champ électrique de 1000 V/m et un champ magnétique de 10 micro-Tesla (T), à 30 mètres de l'axe 100 V/m et 1 T, et à 100 mètres de l'axe 10 V/m et 0,1 T.

Il est nécessaire de faire la distinction entre, d'une part, les interactions et risques connus et documentés, d'autre part, les hypothèses scientifiques sur les effets supposés des ondes. En science, il y a ce qu'on peut répliquer et ce qui fait l'objet d'un débat scientifique. J'ai centré mon intervention sur les effets qui sont connus, tels que les effets directs. Il s'agit des effets thermiques pour les ondes haute fréquence. Une onde qui se propage est capable d'apporter une énergie qui peut induire une élévation de température. Dans le cas des basses fréquences, l'énergie ne va pas entraîner de chaleur, mais des courants induits.

Les effets indirects sont beaucoup débattus au sujet des élevages. Ils sont beaucoup moins observés lorsqu'il s'agit des ondes électromagnétiques émises par les antennes relais, car ces effets indirects sont essentiellement liés aux champs électromagnétiques de basse fréquence. Ces effets indirects concernent les couplages qui créent des courants parasites et peuvent éventuellement se propager dans les structures métalliques lorsqu'il y a une mauvaise mise à la masse. Ces couplages peuvent être de type électrique capacitif : ils vont, dans ce cas, plutôt se faire par accumulation de charges et les courants électriques peuvent ensuite être redistribués dans le nez d'un animal, ce qui est désagréable. Il existe également un couplage plutôt inductif, lié au champ magnétique. Ces effets indirects sont documentés. Des procédures sont utilisées pour lutter contre ces effets, notamment en assurant une bonne mise à la masse.

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