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L'auteure est physicienne, docteure en génie du bâtiment solaire et baubiologiste. Son site : batimentsvivants.ca
Un défi méconnu pour les installations solaires photovoltaïques (PV) est imputable à la production de champs électromagnétiques (CEM) potentiellement nocifs. En effet, la plupart des systèmes PV possèdent un onduleur qui pollue l’onde en transformant le courant continu produit par les modules PV en courant alternatif, ceci afin d’alimenter nos appareils électriques. En Amérique du Nord, notre électricité est constituée du courant alternatif d’une tension de 120 volts (V) et d’une fréquence de 60 Hertz (Hz). À la base, l’onde 60 Hz fournie par Hydro-Québec est de forme presque parfaitement sinusoïdale et comportant peu d’interférences, c’est-à-dire, peu de hautes fréquences indésirables. Or, plusieurs appareils électroniques, comme les onduleurs, produiront une onde de moindre qualité possédant, en plus de la fréquence fondamentale de 60 Hz, des hautes fréquences indésirables dans les hertz, les kilohertz et les mégahertz (ayant respectivement des centaines, des milliers ou des millions de cycles d’oscillations par seconde).
Ces interférences électromagnétiques sont communément appelées électricité sale, parasites ou bruits électriques, hautes fréquences transitoires (HFT) ou pollution électrique par microsurtension (MEP en anglais pour Microsurge Electrical Pollution). Ces fréquences supérieures à l'onde 60 Hz se superposent à celle-ci, générant des champs électriques et magnétiques qui polluent le câblage ainsi que l’air dans les espaces de vie. On les retrouve parfois sous forme d’harmoniques de la fréquence du réseau, c’est-à-dire des multiples de 60 Hz comme 120 Hz, 180 Hz, etc. Tout ce bruit électromagnétique (HFT et harmoniques) contamine aussi les réseaux électriques en circulant d’un immeuble à l’autre.
Selon le Laboratoire National pour les Énergies Renouvelables des États-Unis, les onduleurs de systèmes PV doivent être situés à au moins 150 pieds d’équipements de communication et de navigation sensibles à l’interférence électromagnétique. Il vaut donc la peine de choisir un onduleur générant le moins possible de HFT afin de protéger vos appareils, mais aussi votre santé.
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En effet, les HFT peuvent affecter le bien-être et le comportement des enseignants et des élèves en classe (Havas et M Olstad, A. Sci Total Environ., 2008). Elles peuvent aussi élever le taux sanguin de glucose des diabétiques (Havas, M, Electromagnetic biology and medicine, 2008). Diverses études ont lié l’électricité sale à d’autres symptômes et maladies tels que les maladies cardiaques, l’obésité, l’Alzheimer, la sclérose multiple, le déficit de l’attention, l’asthme et même le cancer.
En 2003, des enseignants de l’école La Quinta, en Californie, subissaient des taux de cancers anormalement élevés (18 cas diagnostiqués sur 137 enseignant en 17 ans, soit presque trois fois l’incidence normale). Le Dr Samuel Milham, ancien épidémiologiste en chef de l’État de Washington, y fit mesurer l’électricité sale de cette école. Il s’avéra que le quart des classes, dont celles où l’on retrouvait les enseignants cancéreux, dépassait les 2 000 unités GS mesurés par le lecteur STEZERIZER. Le Dr Milham qualifia cette forme d’électropollution comme « possible cancérogène universel » tout comme les ondes ionisantes (énergie nucléaire). Les enseignants les plus exposés avaient des taux anormalement élevés de nombreux carcinomes, tel le mélanome malin, ainsi que de cancers de la thyroïde et de l’utérus.
Les sources d’interférence
Les HFT ne sont pas générées uniquement par les onduleurs, mais par tout appareil électronique doté d’un bloc d’alimentation à commutation qui découpe et pulse l’onde. C’est par exemple le cas des gradateurs de lumière, des thermopompes et autres appareils dotés de moteurs et pompes à vitesse variable, des ordinateurs, des ampoules fluocompactes, de la plupart des DEL, etc.
Ces appareils créent des charges non linéaires générant l’électricité sale. L’on peut mesurer les HFT avec un appareil spécialisé, soit un capteur d’interférences électromagnétiques (Line EMI meter). Différentes compagnies en produisent, tel que AlphaLab, Greenwave, Satic et Stetzer Electric. L'unité de mesure est le millivolt (mV), sauf pour Stetzer Electric qui a développé l’unité Graham-Stetzer (GS), du nom de ses inventeurs.
Concrètement, la plupart des onduleurs solaires actuellement installés génèrent une quantité importante de HFT, souvent au-delà de 1 300 mV tel que mesuré avec le compteur d’AlphaLab, alors que la plupart des maisons sans PV ont des niveaux qui se situent aux alentours de 80 à 300 mV. AlphaLab considère que des niveaux sous les 50 mV sont faibles et qu’au-delà, les interférences pourraient affecter certains appareils sensibles.
Au chapitre de la santé, la toxicologue émérite Magda Havas recommande que le câblage domestique soit sous 40 unités Graham Stetzer (GS). Une unité GS correspond à 24 volts par seconde dans la bande 150 hertz à 100 kilohertz. Le STETZERiZER Microsurge Meter mesure et exprime à la fois l’amplitude du voltage et des fréquences présentes. C'est le moyen officiel certifié de mesure de l'énergie de radiofréquence sur les câbles des bâtiments du Kazakhstan. Le ministère de la Santé de cette ancienne république soviétique recommande de limiter sous 50 unités GS l’intensité des HFT et harmoniques. Selon la toxicologue ontarienne Magda Havas, certaines personnes électrohypersensibles ont besoin de réduire les HFT sous 20 unités GS.
En plus d’acheter des appareils générant moins de HFT, il est possible de réduire l’électricité sale avec des filtres. Cependant, il est recommandé d’être accompagné par un professionnel certifié en biologie du bâtiment (dont je suis) pour entreprendre ce type de projet, car il est impossible de suggérer une solution unique qui fonctionnera pour tous les systèmes. Une approche personnalisée est de mise, par exemple pour détecter des problèmes de câblage générant des champs magnétiques. Pour plus d’information à ce sujet, lire mon article Systèmes solaires et pollution électrique : comment réduire les hautes fréquences transitoires sur maisonsaine.ca/article?id=100170.
Les filtres Stetzerizer réduisent l'amplitude des microsurtensions sur le câblage intérieur, avec une efficacité maximale dans la gamme de fréquences de 2 à 150 kilohertz (kHz). En entrevue avec André Fauteux, Dave Stetzer, expert en qualité de l’onde qui a développé ces filtres en collaboration avec le regretté professeur émérite de génie électrique Martin H. Graham, des chercheurs russes lui ont affirmé que ces fréquences sont les formes les plus bioactives et nocives de CEM qui soient. Par exemple, en médecine, on permet à des médicaments de traiter les maladies cérébrales en utilisant ces hautes fréquences pour ouvrir temporairement la barrière hématoencéphalique (BHE) protégeant le cerveau des agents pathogènes, toxines et hormones circulant dans le sang. Or, on ne devrait pas accepter que notre maison soit remplie de HFT 24 heures sur 24, perturbant notamment la BHE.
Une note importante du blogue d'Oram Miller qui cite Stetzer Electric : « Les filtres STETZERIZER ne doivent pas être utilisés avec une génératrice. La capacité supplémentaire apportée par les filtres induit le régulateur de tension du générateur en erreur, lui faisant croire qu'il doit fournir une tension plus élevée. Cela peut endommager les filtres, d'autres appareils électriques et, à terme, la génératrice elle-même. Cela ne devrait pas poser de problème majeur sur une courte durée (un cycle de test/d'entretien mensuel, par exemple), mais il est préférable de retirer les filtres des prises domestiques en cas de coupure de courant d'une durée indéterminée. »
Des onduleurs moins polluants
Pour ceux qui songent à acquérir un système PV, mais qui n’ont pas encore passé à l’acte, la meilleure chose à faire est de choisir un excellent onduleur qui minimisera les HFT (sans toutefois les éliminer complètement, comme on l'observe dans les vidéos du baubiologiste Eric Windheim). Mon mentor Oram Miller, un consultant californien et professeur de baubiologie, recommande fortement de sélectionner une des deux options suivantes : 1) les micro-onduleurs de la compagnie Enphase ou 2) un onduleur de la compagnie SolarEdge avec la technologie HD-wave. Les micro-onduleurs représentent une alternative à l’onduleur central d’un système solaire typique. Dans un système avec micro-onduleurs, chaque module PV a son propre micro-onduleur. Cette pratique comporte plusieurs avantages, notamment de réduire les pertes liées à l’ombrage partiel de certains modules et d’augmenter la flexibilité lors du design du système PV.
L’onduleur central de SolarEdge, quant à lui, utilise une nouvelle technologie, basée sur MOSFET (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor). Il en résulte un produit d’une efficacité inégalée tout en nécessitant environ la moitié moins de matériaux. Il est donc plus petit et plus efficace que les onduleurs conventionnels basés sur la technologie IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), laquelle est moins efficace et produit davantage de HFT et de chaleur. Par exemple, Oram Miller mentionne que les onduleurs de tous les systèmes PV de Tesla génèrent des niveaux très élevés de HFT.
Les compagnies Enphase et SolarEdge dominent actuellement le marché américain grâce à leur niveau d’efficacité élevée (99 % pour Solar Edge et 96,5 % pour Enphase) ainsi qu’à leur garantie plutôt longue pour des onduleurs. En effet, Enphase offre une garantie de 25 ans pour ses onduleurs et chez Solar Edge, la garantie standard de 12 ans peut être prolongée jusqu’à 25 ans moyennant des frais supplémentaires. Malheureusement, leurs produits sont méconnus au Canada alors qu’ils sont très efficaces et fiables, en plus d’offrir une solution facile de minimiser le problème des HFT à la source.
« Les dispositifs de réduction des interférences électromagnétiques pour toute la maison (Satic, SineTamer) et certains filtres enfichables (Stetzer, Greenwave, Satic, AlphaLabs et autres) réduisent effectivement les interférences mesurées de jour comme de nuit, mais nous recommandons en premier lieu les systèmes photovoltaïques à faible production d'interférences électromagnétiques », conclut Oram Miller. Il recommande par ailleurs d'éviter le dispositif de lecture à distance IQ Gateway d'Enphase, qui génère beaucoup d'électricité sale.
Oram précise que la majorité des gens tolèrent bien les installations photovoltaïques, mais il les déconseille aux gens électrohypersensibles, lesquels représentent (à divers degrés d’incapacité) jusqu’à 30 % de la population, soit dix fois plus qu’avant l’arrivée massive des appareils sans fil au début des années 2000. Considérant l’important investissement financier d’un système PV, ces gens se retrouvent dans une situation particulièrement difficile à gérer. On devrait donc faire preuve de prudence et choisir un onduleur de meilleure qualité afin de réduire les émissions de HFT.
Voici une vidéo produite par André Fauteux avec Stéphane Bélainsky à qui il a fait appel pour diagnostiquer les causes de l'électricité sale devenue très élevée dans sa maison ces dernières années. Vous y découvrirez comment elle a été réduite de 97 %, soit de 1 858 à 56 unités GS.
Pour en savoir davantage
What is Dirty Electricity?, par l'ingénieur californien électrohypersensible Jeromy Johnson
buildingbiologyinstitute.org/free-fact-sheets/photovoltaic-solar-panels
createhealthyhomes.com/education/solar-panels (Oram Miller)
nrel.gov/docs/fy17osti/67440.pdf
