5G : vers la téléphonie à ultraforte puissance?
Avec l'arrivée de la 5G, les opérateurs déposent des fiches de données spécifiques au site pour des installations de 100 kW, voire davantage. Juste à côté d'une station de cette catégorie se trouvent deux terrains de sport parcourus par un champ électrique de 10 V/m, alors que la médecine environnementale fixe une limite préventive indicative de 0,02 V/m pour les jeunes. Est-il raisonnable de dépasser 500 fois une limite préventive? La question des effets de tels relais à ultraforte puissance sur les habitants proches, sur les personnes qui travaillent à proximité à l'extérieur (paysans, etc.), sur le bétail et sur les animaux sauvages reste ouverte.
SOMMAIRE
© Pierre Dubochet, ing. radio
toxicologie des RNI
conflit d'intérêts : aucun avec cet article
9 septembre 2023
Mis à jour le 13 novembre 2023
Propos liminaires
Lecture : 12 min | 3700 mots
Depuis quelque temps, on voit des mises à l'enquête pour des stations de téléphonie mobile à des puissances jamais vues. On peut se demander ce qui motive les opérateurs.
Rappelez-vous d'une chose. Si le rayonnement du terminal (smartphone) n'arrive pas à la station de base, la connexion ne peut pas être établie. La mauvaise connexion n'est pas le fait de la station de base, mais du terminal.
Pour bien couvrir une zone vallonnée, il suffit de répartir plusieurs antennes de réception, connectées par câble au réseau, dans la zone. Ainsi, l'antenne du terminal (smartphone), au lieu de tenter une connexion à l'antenne lointaine d'une station de base qui à la fois reçoit et émet, se relierait à une antenne proche qui ne fait que recevoir le rayonnement.
Ainsi, sans pollution électromagnétique supplémentaire, la qualité de la connexion est améliorée. Une station à ultraforte puissance améliore la connexion entre la station de base et le terminal (liaison descendante) mais n'améliore en aucun cas la connexion entre le terminal et la station de base, (liaison montante). Dans une rupture de connexion, le terminal est toujours le point faible.
Dans les endroits à mauvaise couverture, installer uniquement des antennes de réception améliorerait la transmission et réduirait l'exposition aux rayonnements des usagers. Car quand le smartphone est à une bonne distance de la station de base, il doit augmenter significativement l'intensité du rayonnement pour maintenir la connexion. L'usager se trouve alors englobé dans un champ significativement plus puissant.
Or, les indications qu'une augmentation de la dose de rayonnements (intensité multipliée par le nombre d'heures) augmente le risque sanitaire se multiplient.
Celui qui prétend qu'une station très puissante facilite les appels d'urgence et augmente la sécurité pratique la désinformation.
LUS | lieu à utilisation sensible |
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[ORNI, art. 3, ch. 3] |
Figure 1. Carte des antennes à ultraforte puissance en Suisse romande. © Pierre Dubochet, carte Swisstopo. Cliquez sur la carte pour l'agrandir.
110 kW à 1522 Oulens-sur-Lucens
En mai 2022, Swisscom terminait d'établir sa fiche de données spécifiques au site pour une nouvelle station émettrice sur mât libre de 40 mètres au lieu-dit La Crettaz, à 686 m d'altitude, mise à l'enquête du 25 octobre au 23 novembre 2023.
D'après la carte de couverture de téléphonie mobile de la Confédération, la zone retenue pour l'émetteur est couverte soit par la 3G, soit par la 4G, soit par la 5G. Selon cette carte, il n'existe aucune zone blanche, puisque le téléphone choisit automatiquement la génération au meilleur signal.
Quant à Swisscom, il indique sur ses cartes une couverture 3G, 4G et 5G à 100%.
Six groupes d'antennes sont prévus pour émission dans deux azimuts, 210°, la direction de Moudon à environ 3 km; et 320°, la direction d'Oulens-sur Lucens et de Villars-le-Compte. Dans chacune de ces directions, l'opérateur prévoit 55 kW, soit une puissance totale de 110 kW.
Swisscom indique dans le dossier «La topographie vallonnée de la région à couvrir rend la couverture de la zone à couvrir difficile» et prévoit cette antenne pour couvrir les villages de Villars-le-Comte (138 habitants), Oulens-sur-Lucens (48 habitants) et Bussy-sur-Moudon (246 habitants). Cent-dix kilowatts pour 432 habitants, bigre!
Si tous ces habitants venaient à exploiter leurs smartphones au maximum de leur puissance, ils généreraient un rayonnement à haute fréquence de 54 watts: 2000 fois inférieur à la puissance prévue par l'opérateur. Voir les propos liminaires ci-dessus à ce sujet.
La distance maximale pour pouvoir former opposition est de 3'283 m, une des plus grandes en Suisse romande à ce jour (mon cercle sur cette carte), elle englobe Lucens et plusieurs petites communes.
Au pied du mât, le champ électrique prévu est de 11,7 V/m pour une limite de 50 V/m. L'opérateur peut émettre jusqu'à 5 V/m dans une maison, considérée comme un «lieu à utilisation sensible» (voir tableau ci-dessus). Le champ électrique de 5 V/m est la «valeur limite de l’installation».
Ici, la prévision de champ électrique dans une maison à 280 m et 70 mètres plus bas que les antennes est de 2,05 V/m. La prévision pour une autre à 740 mètres et 100 mètres en dessous des antennes est de 2 V/m. La différence de hauteur épargne partiellement les occupants du champ électrique.
La valeur préventive indicative selon la médecine environnementale est 0,2 V/m (100µWm2) de jour pour l’adulte en bonne santé; 0,06 V/m (10µWm2) de nuit et 0,02 V/m (1µWm2) pour les sujets sensibles selon l'EUROPAEM. On peut en conclure qu'une grande zone autour de l'émetteur pourrait devenir une zone de stress pour les êtres vivants, si l'installation venait à être mise en service.
Dans la bande de fréquence de 3600 MHz, l'opérateur prévoit d'exploiter des antennes Ericsson AIR3268 à formation de faisceau au maximum de leur puissance de 25'000 W EIRP. Il mentionne un mode adaptatif dans sa fiche. Selon la législation actuelle qui autorise un facteur de correction, si le permis de construire venait à être délivré, l'opérateur serait en droit d'émettre avec une puissance supérieure aux capacités de l'antenne prévue, plus exactement jusqu'à 125'000 W en mode de formation de faisceau.
On peut en conclure que l'opérateur se réserve d'ores et déjà la possibilité future de remplacer les antennes prévues par des modèles au diagramme similaire, mais beaucoup plus puissants, sans mise à l'enquête. Le cas échéant, personne ne saurait que la puissance a été augmentée.
Ce projet de Swisscom fait l'objet d'une mise à l'enquête pour implantation dans une zone agricole propriété de la commune. Dans toute zone, seules sont autorisées les constructions ou installations conformes à la zone. Cette exigence restreint les possibilités de construire hors des zones à bâtir qui, par leur vocation, doivent précisément être préservées des constructions.
Entendu que le projet de Swisscom ne concerne pas le secteur agricole, il est noté comme non conforme à la destination de la zone par le Service de l'aménagement du territoire, arrondissement rural (ARU) du Département des institutions et des Relations extérieures de Lausanne. L'opérateur a donc demandé une dérogation pour sa construction, qu'il aurait obtenue.
80 kW à Charmey (Gruyère)
Lecture : 8 min 30 | 2600 mots
Sur la colline de la Monse, au-dessus du lac de Montsalvens, les trois opérateurs ont soumis une demande collective en août 2023 pour exploiter un mât de près de 41 mètres sur lequel ils projettent d’installer 36 groupes d’antennes pour un total de près de 80 kW.
Les voisins seront exposés aux rayonnements de 13 fréquences comprises entre 92 et 104 MHz, à 146 MHz, à 224 MHz, et entre 700 et 3600 MHz.
Au pied du mât, la prévision de champ électrique est de 16 V/m (la limite est de 50 V/m).
La distance maximale pour pouvoir former opposition était de 2'609 m, ce qui englobait la commune de Crésuz (415 habitants, à 1500 m de distance en moyenne), et en grande partie celle de Chatel-sur-Montsalvens (317 hab. à 2200 m) et Charmey (2'000 hab. à 1600 m).
Le maximum légal du rayonnement de téléphonie mobile (la «valeur limite de l’installation») sera atteint dans une maison à 168 m de distance. Un rayonnement supplémentaire de 0,64 V/m y est d’ailleurs prévu par d’autres fréquences dont des ondes pulsées DAB+, un des rayonnements qui perturbent le plus la physiologie.
La valeur préventive indicative selon la médecine environnementale est 0,2 V/m (100µWm2) de jour pour l’adulte en bonne santé; 0,06 V/m (10µWm2) de nuit et 0,02 V/m (1µWm2) pour les sujets sensibles selon l'EUROPAEM.
96 kW à Brot-Dessous (Rochefort - NE)
Le 21 avril 2023, la mise à l'enquête de la station-relais prévue à Brot-Dessous (Rochefort) de 96 kW qui rassemble les trois opérateurs a suscité près de 2'272 oppositions. La distance maximale pour pouvoir former opposition était de 3542 m.
La fiche de données spécifiques a été préparée en janvier 2023. Elle prévoit 18 groupes d'antennes sur un mât de 25 m, pour remplacer des équipements diffusant environ 1 kW.
L'opérateur prévoit un champ électrique de 15 V/m sur l'aire de repos de Pré-Tunnel et 19,5 V au pied du mât (limite 50 V/m). L'aire de repos devient une zone de stress physiologique.
À proximité: trois hameaux. Les 103 habitants de Brot-Dessous sont à 2'300 m, cachés par les reliefs de la montagne, les habitants du hameau de Freutereules à 800 m. Ceux de Champ-du-Moulin sont situés à 400 m et à une altitude de 150 m inférieure. Il est prévu un champ électrique de 2,5 V/m à 330 mètres du mât, dans les maisons les plus proches de Champ-du-Moulin.
L'annonce du projet dans le périmètre de la zone classée en 1870 «Réserve naturelle du Creux-du-Van» avait fait grand bruit et attiré l'attention des médias.
La porte-parole de Swisscom Alicia Richon a menti à la presse en affirmant «qu’un de ses secteurs aura une puissance de 9'000 W». Il y a trois secteurs (azimut 65°, 160° et 245°, le nord est à 0°). Par secteur, 2 kW + 7 kW + 7 kW = 16 kW. Au total, 3 secteurs à 16 kW = 48 kW. Auxquels s'ajoute la puissance prévue par Salt.
Swisscom n'assume donc pas la puissance que cette station émet dans l'environnement. Un mauvais point.
L'opérateur justifie l'installation pour «assurer une couverture mobile minimale et assurer à chacun de pouvoir, en cas de problème notamment, appeler les secours». Il est temps de rappeler qu'un téléphone qui émet en 4G ne dispose que de 0,125 W –soit environ 750'000 fois moins que la puissance prévue– et que si lui n'est pas reçu par la station, les 96 kW d'icelle ne servent à rien.
Permettez-moi de douter du bien fondé d'exploiter le 2600 et le 3'500 MHz dans cette vallée remplie de feuillus. Les fréquences jusqu’à 1'400 MHz sont les plus efficaces.
Une installation à ultraforte puissance peut générer un champ électrique de 5 V/m à 300 m de distance, soit une zone de 0,28 km2.
108 kW à La Ferrière (Jura bernois)
Au Crêt de la Borne, les 3 opérateurs espèrent obtenir un permis de construire pour visser 30 groupes d’antennes également sur un mât de près de 41 mètres. Swisscom prévoit 52 kW, Salt et Sunrise 28 kW chacun, puissance totale: 108 kW.
Près du mât, le rayonnement est calculé à 12,7 V/m pour une limite à 50 V/m.
Liée à la puissance la plus forte dans une direction donnée, la distance maximale pour pouvoir former opposition vaut ici 2'968 m (mon cercle sur cette carte).
À proximité, le village de La Ferrière à 1 km environ où 528 personnes étaient recensées en 2019, et des maisons éparses. À 235 m, des habitants seront touchés par un rayonnement à 4,95 V/m d'après les calculs.
Je peine à comprendre que les opérateurs émettent, à plus de 800 m du village, une puissance supérieure à 27 kW sur la fréquence de 3'500 MHz (environ), réputée pour avoir une faible portée, alors qu’ils exploitent aussi les fréquences inférieures.
156 kW à Engollon (NE)
Grâce à la commercialisation de nouvelles antennes d'Ericsson supportant une puissance maximale de 50 kW l'une*, Swisscom inaugurait l'ère des ultrafortes puissances en 2019.
En effet, à peine 24 heures après avoir été autorisé à exploiter la concession pour les fréquences 5G le 17 avril 2019, Swisscom fixe la fiche de données spécifiques au site pour une station qu'il compte exploiter seul à 600 m du village d'Engollon (NE) près de Cernier, pour une station-relais de 156 kW, dont 120 kW pour la seule fréquence de 3600 MHz.
Sa fiche (version 1.38) est datée du 18 avril 2019 et a été enregistrée à 15h09, donc effectivement au lendemain de l'autorisation de l'exploitation de la 5G.
La distance maximale pour pouvoir former opposition était de 3'192 m.
Au pied du mât, la prévision de champ électrique est de 16,3 V/m (la limite est de 50 V/m). Selon les statistiques, 105 habitants vivent à Engollon. Les premières maisons sont à 500 mètres et la prévision de champ électrique y est de 3,1 V/m.
En 2017, deux ans avant que les concessions pour la 5G soient soumises aux enchères, Ericsson avait indiqué que l'exploitation des antennes à formation de faisceau qui sont installées ici poserait des problèmes en Suisse et dans d'autres pays en raison de leur rayonnement extrêmement élevé incompatible avec nos valeurs limites.
Dès lors, les opérateurs, Swisscom en tête, n'ont eu de cesse d'obtenir des limites plus élevées. Ce serait un peu comme demander une vitesse autorisée plus élevée sur l'autoroute quand les concepteurs automobiles proposent des bolides plus rapides et mieux conçus.
Pas gêné, l'équipementier avait écrit «soutenir l’OFCOM dans les discussions actuelles sur la réévaluation des limites réglementaires actuelles (en termes de mesure et/ou de puissance de sortie totale)».
Ce qui nous a valu une modification de l'ORNI présentée sur le site de la Confédération le 17 décembre 2021 pour une entrée en vigueur le 1er janvier 2022 et l'introduction du mesurage basé sur une moyenne de six minutes pour les antennes à formation de faisceau.
* 50 kW EIRP max par antenne Ericsson AIR6488B42.
145 kW à Etagnières (VD), et le syndic dénoncé
À Etagnières en octobre 2020, Swisscom et Salt prévoyaient une installation conjointe de 145 kW. Swisscom la veut avec 97 kW rien que pour la fréquence de 3600 MHz.
La distance d’opposition était de 3778 mètres, la plus élevée dont je dispose dans les documents que j'ai examinés.
Au pied du mât, la prévision de champ électrique est de 23,5 V/m (la limite est de 50 V/m). À 18 m le champ est calculé à 18,8 V/m et il vaut encore 6,8 V/m à 240 m.
Il existe une situation préoccupante ici, puisque dans une zone de 137 m autour de l'antenne se trouvent deux terrains de football. Mon cercle sur la carte de Swisstopo. Les jeunes qui font du sport sur les terrains seront exposés à un rayonnement extrêmement significatif. La limite préventive pour eux, en tant que personnes sensibles (vulnérables) devrait être au plus de 0,02 V/m. Or le rayonnement sur les terrains vaut en moyenne 10 V/m.
À plus de 600 mètres des antennes, l'opérateur prévoit un rayonnement de 2,2 V/m.
Pour la petite histoire, une procédure de mise à l'enquête pour une station-relais avait valu une dénonciation du Syndic d'Etagnières à l'administration cantonale. Le projet de mât de 21 mètres était prévu sur une parcelle dont la commune est propriétaire.
Aucun préavis municipal n'avait été envoyé à une commission du Conseil et ledit Conseil communal n'avait ainsi pas été appelé à se prononcer sur l'utilisation de ladite parcelle. La mise à l'enquête avait été programmée durant la période des fêtes de fin d'année.
Les documents n'avaient été consultables que lorsque la secrétaire communale était présente, durant des horaires limités d'ouverture du greffe municipal, dans le bureau du Syndic.
Le Syndic avait été dénoncé sur la base de la Loi sur l'aménagement du territoire et les constructions (art. 109 al. 4 LATC + art. 72 al. 7 LATC) ainsi que pour une violation de l'art. 4 al. 6 de la Loi sur les communes.
Sur le profil public LinkedIn du Syndic d'Etagnières, on pouvait lire: Head of Departement Planing & Network Construction, Swisscom, Lausanne. Le Syndic était chef du département Planification et construction de réseaux chez Swisscom Lausanne depuis 19 ans. Ouille!
Nous voilà entrés dans l'ère des stations de base de téléphonie mobile à ultraforte puissance
Le classement de puissance officiel des stations de base de téléphonie mobile commence avec les systèmes à très faible puissance, entre 1 et 10 W. Jusqu'à 100 W: faible puissance. Jusqu'à 1000 W: moyenne puissance. Au-dessus: forte puissance.
Il s'agit d'une classification vétuste à laquelle il manque des catégories supérieures. Elle nuit à la transparence sur ces installations qui présentent des risques sanitaires.
Les rapports de puissance entre la puissance la plus faible et la puissance la plus forte sont de 1:10 dans ces catégories, en considérant que la forte puissance comprendrait les stations de 1 kW à 10 kW.
Je propose que la catégorie de puissance comprise entre 10 et 50 kW soit appelée la très forte puissance. Et la catégorie de puissance comprise entre 50 et 250 kW l'ultraforte puissance. Les rapports de puissance faible/forte seraient de 1:5 pour ces catégories.
Une installation à ultraforte puissance peut générer un léger stress physiologique avec un champ électrique de 0,45 V/m à 3'000 m de distance, ce qui correspond à une zone sans obstacle de 28 km2.
De nos jours, des puissances de l’ordre de 100 kW et plus sur un site sont rares en technique radio en Suisse romande. Je peux citer (sans la téléphonie mobile) les équipements de Chasseral d’une puissance de 165 kW et ceux à la Dôle de 99 kW. Il existe plusieurs sites avec des puissances d’une trentaine de kW comme au site du Mont-Gibloux (36 kW).
Internet a permis de se passer des émetteurs extrêmement puissants sur ondes courtes (Schwarzenburg, 250 kW éteint en 1998) et ondes moyennes (Sottens, 600 kW éteint en 2010; Beromunster, 600 kW éteint en 2008) qui émettaient pour la Suisse et l'étranger.
L'émetteur de Schwarzenburg avait suscité des plaintes des riverains touchés par des symptômes. Une étude avait démontré une relation dose réponse sur la réduction de la qualité du sommeil avec 0,3 et 0,94 V/m et «un désavantage statistiquement significatif des élèves de l’école située à proximité de l’émetteur».
Et voilà qu'on remet ça avec la téléphonie mobile! Imaginez qu’avec une limite de 20 V/m telle que la réclament les opérateurs depuis des années, on assisterait à la mise en service de stations de base avec 1,5 million de watts... C’est mathématique, mais ça dépend de la conception des équipements.
La question des effets de tels relais à ultraforte puissance sur les habitants proches, sur les personnes qui travaillent à proximité à l'extérieur (paysans, etc.), sur le bétail et sur les animaux sauvages reste ouverte. Je n'ai pas d'expertise sur les effets des rayonnements sur les animaux de rente ou sauvages.
Pourquoi de telles puissances ?
Presque toutes les stations-relais exploitent un certain nombre de fréquences comprises entre 700 et 3500 MHz. Ici la page d'information sur les fréquences de la téléphonie mobile suisse. En fonction de leur longueur d'onde, les fréquences ont des propriétés différentes quant à leur capacité à transmettre des fichiers numériques, à se propager et à envelopper l'environnement, raison de cette étendue.
Il n'y a aucune règle dans la répartition de la puissance en fonction des fréquences. L'unique impératif étant que le cumul du rayonnement de chaque fréquence ne produise pas un champ électrique supérieur à la valeur limite de l'installation dans les lieux à utilisation sensible lorsque la station transmet au maximum de sa puissance.
Dans l'ensemble, il existe une certaine homogénéité dans la répartition de puissance, qui tient souvent dans un rapport de 1:4 ou de 1:5 entre les différents groupes de fréquences.
La station prévue à Charmey est d'ultraforte puissance parce qu'elle rassemble les trois opérateurs et qu'elle se trouve en zone rurale, ce qui laisse de la distance par rapport aux premières maisons qui limitent la puissance possible.
Même chose pour la station de La Ferrière avec les trois opérateurs et celle de Brot-Dessous avec Salt et Swisscom.
À l'examen de la fiche de données spécifiques au site de la station d'Engollon, il apparaît que la puissance prévue est tout à fait disproportionnée pour la fréquence de 3500 MHz par rapport aux autres fréquences.
La répartition des puissances –2000 W pour la fréquence de 700 MHz, 10 kW pour le 1400 MHz et 40 kW pour la fréquence de 3500 MHz (plus exactement 3595 MHz)– montre de mon point de vue que l'opérateur a mis en exploitation une station qui permet d'effectuer des tests de débit de téléchargement de données en conditions réelles pour la fréquence de 3500 MHz.
À une distance de 70 m de l'antenne, la fréquence de 3500 MHz génère ici un champ électrique d'environ 17 V/m, valeur que les opérateurs tentent de légaliser dans les lieux à utilisation sensible depuis plusieurs années, à la place de l'actuel 5 V/m. Le but de la mise en route de cette station en zone rurale en avril 2019, tout au début de la disponibilité des licences 5G, était probablement d'offrir de quoi procéder rapidement à des essais de débit avec cette valeur de champ électrique.
La plupart du temps, les champs électriques les plus élevés sont disponibles dans les étages les plus hauts des appartements, où l’opérateur n'a pas accès. En outre, une telle intensité demande en général d'être à une vingtaine de mètres de l'antenne voire moins, où les conditions sont peu réalistes avec l'usage grand public pour des questions compliquées à détailler ici.
Au sol, l'intensité est moindre. Plus on s'éloigne de l'antenne, plus on s'approche de l'angle de propagation de la puissance, mais la distance affaiblit le signal. Il est donc difficile de disposer de 17 V/m au sol. Sans doute une raison de cette configuration très inhabituelle.
Avec l'antenne à 3500 MHz de Fontainemelon, on peut s'attendre à un champ de 8 V/m à 150 m. Sans compter le gain de 20% encore possible avec le facteur de correction.
Ces publications complèteront utilement votre savoir :
