cette infrastructure contribuerait à dégrader la qualité du courant en créant d'importantes distorsions harmoniques et hautes fréquences transitoires
ou électricité sale qui serait la forme la plus nocive de champs électromagnétiques dans des millions d'immeubles.
Adapté d'Environmental Health Sciences
Un rapport explosif publié en 2024 par le média américain Bloomberg , analysant les mesures de 770 000 capteurs résidentiels à travers les États-Unis, a conclu que les centres de données créeient d'importantes distortions harmoniques et hautes fréquences transitoires sur les réseaux électriques, ce qui pourrait miner la durée de vie des appareils ainsi que la santé publique, ce que conteste l'industrie qui dit filtrer les harmoniques pour éviter les surchauffes et les pannes. Selon Bloomberg, les plus importantes distortions de l'onde électrique se propagent dans un rayon de 80 kilomètres autour des grands centres de données et plus de la moitié des foyers américains les plus touchés se situent à moins de 30 kilomètres de ces centres.
Que sont les harmoniques et l'électricité sale ?
La qualité de l'alimentation électrique est altérée par les surtensions et les creux de tension, les harmoniques et le bruit électrique survenant quand l'onde est pulsée (on/off). Les harmoniques sont distortions constantes de l'ondue sinusoïdale pure fournie par les fournisseurs d'électricité, se mesurant en multiples de la fréquence fondamentale 60 hertz. Selon Wikipédia, à défaut d'être filtrées, elles présentent des risques de surchauffe de câbles, des défauts et même des arcs électriques. Elles ont divers effets néfastes : augmentation des pertes électriques, du bruit sonore et de l'interférence (bruit électromagnétique ou électricité sale), et couple vibratoire freinant la rotation des grands moteurs. Tout comme l'électricité sale, les harmoniques sont créées notamment par les rectificateurs de courant, tels les transformateurs et onduleurs (notamment des systèmes solaires et éoliens) qui adaptent le voltage et le type (alternatif ou continu) de courant requis par les appareils. En somme, elles sont créées par tous les appareils électroniques qui sont des charges non linéaires.
Laquestion de la qualité de l'énergie électrique ne se limite pas à ce qui se trouve à l'intérieur du câblage, mais concerne également la qualité de l'air dans les pièces où les gens vivent et travaillent.
Preuves de distorsion harmonique à proximité des centres de données
L'analyse de Bloomberg, dans certaines zones, le taux de distorsion harmonique (THD) a dépassé 8 %, un seuil que les ingénieurs considèrent comme excessif. Dans la « zone des centres de données » du nord de la Virginie, les capteurs ont enregistré des taux de distorsion atteignant 12,9 % de THD, tandis que les comtés éloignés des centres de données affichaient une moyenne inférieure à 3 %.
L'IA « représente un véritable marteau » sur le réseau électrique, a déclaré Hasala Dharmawardena, membre senior de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers, dans l'article de DataCenter Dynamics intitulé « Les centres de données d'IA provoquent des "distorsions" dans le réseau électrique américain ».
L'étude des harmoniques « mesurées dans les centres de données à l'aide d'instruments de mesure à base de capteurs », publiée dans IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, présente les résultats d'une évaluation d'un mois des champs magnétiques à très basse fréquence (EBF) et des distorsions harmoniques dans un centre de données. Les chercheurs ont constaté que les niveaux typiques de champ magnétique étaient d'environ 5 milligauss (mG) (0,5 μT), avec un maximum inférieur à 10 mG (1 μT), tandis que les niveaux de distorsion étaient constamment élevés, avec une distorsion harmonique totale médiane du champ magnétique (THDB) d'environ 36 % et des valeurs occasionnelles dépassant 300 %. Les variations journalières et hebdomadaires ont montré que la distorsion était beaucoup plus importante pendant les heures de pointe, environ deux fois plus élevée que la nuit et le week-end. « On constate régulièrement qu’à partir d'une exposition à long terme à un champ magnétique moyen de 0,4 µT, le risque de leucémie infantile (cancer du sang) pourrait être deux fois plus élevé », rapporte le gouvernement suisse.
Conséquences sanitaires des environnements électriques modifiés
Le corps humain étant conducteur d'électricité et dépendant de la signalisation électrique pour ses processus physiologiques, l'exposition à des champs électromagnétiques (CEM) externes peut avoir un impact biologique. Bien que les études financées par l'industrie électrique rapportent rarement d'effets significatifs liés à l'exposition aux CEM, et que les analyses commanditées par l'industrie minimisent les recherches montrant des effets néfastes des CEM non ionisants, la majorité des études évaluées par des pairs font état d'effets biologiques mesurables suite à une surexposition chronique à des CEM non ionisants.
CEM et risque de cancer
Les champs magnétiques EBM et les CEM de radiofréquences (technologies sans fil) ont tous deux été classés par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) de l'Organisation mondiale de la santé comme cancérogènes possibles pour l'homme. Les recherches scientifiques des dernières décennies ont continué à faire état d'associations entre l'exposition aux champs électromagnétiques non ionisants et un risque accru de cancer.
Les mégacentres de données hyperscale nécessitent d'énormes quantités d'électricité, ce qui implique souvent une extension significative du réseau électrique environnant. Cela comprend la construction de nouvelles lignes de transport à haute tension traversant les communautés voisines, ce qui peut accroître l'exposition des habitations aux CEM EBF. Des centaines de scientifiques recommandent de réduire cette exposition en raison des preuves scientifiques établissant un lien entre cette exposition et des effets néfastes sur la santé. Notamment, les champs magnétiques ELF sont associés à un risque accru de leucémie infantile à des niveaux des milliers de fois inférieurs aux normes industrielles. Des études de Kaiser Permanente indiquent qu'une exposition prénatale aux ELF-EMF était associée à un risque accru de fausse couche, ainsi qu'à des cas de TDAH , d'obésité et d'asthme .
Le Dr Henry Lai, professeur émérite à l'Université de Washington et ancien rédacteur en chef de la revue Electromagnetic Biology and Medicine, a compilé des synthèses des recherches sur les effets biologiques de l'exposition aux champs électromagnétiques. Il conclut que la majorité des études ont démontré que cette exposition induit des effets oxydatifs et des répercussions génétiques, neurologiques, reproductives et développementales. Ces informations sont disponibles sur le site web du Dr Joel Moskowitz de l'Université de Berkeley, SaferEMR.com .
Le Dr Samuel Milham, ancien épidémiologiste en chef du Département de la Santé de l'État de Washington, a publié l'ouvrage « Dirty Electricity: Electrification and the Diseases of Civilization » (Électrification sale : Électrification et maladies de civilisation), ainsi que plusieurs articles scientifiques démontrant que l'exposition aux CEM, notamment aux hautes fréquences transitoires (HFT), constitue un facteur de stress environnemental important et contribue à de nombreuses maladies. Son étude menée auprès d'enseignants d'une école californienne a révélé qu'une exposition accrue aux HFT sur le câblage électrique était associée à une augmentation de l'incidence des cancers (peau, thyroïde et utérus) parmi le personnel surexposé. Ce qui l'a fait conclure que cette électricité sale serait un cancérogène universel. Il estime d'ailleurs que c'est l'électricité sale, et non les rayons ultraviolets, qui augmentent les risques de cancer de la peau associés aux lits de bronzage. Dans une autre publication, il a fourni des « preuves que l'électricité sale est à l'origine des épidémies mondiales d'obésité et de diabète ».
Améliorations de la santé constatées suite à la remise en état des installations électriques dans les écoles
Une étude de Havas et Olstad, publiée en 2008 dans Science of the Total Environment, Power Quality Affects Teacher Wellbeing and Student Behavior in Three Minnesota Schools, a révélé que la réduction de l'exposition aux tà l'électricité sale dans les écoles était associée à des améliorations des problèmes de santé des enseignants, du comportement et des problèmes d'apprentissage des élèves. « La pollution électrique a diminué de plus de 90 % dans les trois écoles et, durant cette période, la santé des enseignants s’est améliorée, tout comme le comportement des élèves dans les écoles primaires et secondaires. Les maux de tête, la fatigue générale, la sécheresse oculaire et buccale, les rougeurs du visage, l’asthme, les irritations cutanées et l’humeur générale, y compris la dépression et l’anxiété, se sont considérablement améliorés chez le personnel. »
Outre les recherches évaluées par des pairs, plusieurs directeurs d'école, infirmières et responsables locaux ont constaté une amélioration de la santé et du bien-être suite aux efforts déployés pour réduire la pollution électrique et améliorer la qualité de l'énergie dans les établissements scolaires. Bien que ces observations ne permettent pas d'établir de lien de causalité, elles constituent des témoignages concrets.
- Dans une lettre de 2005, Guy Leavitt, surintendant du district scolaire de Blair-Taylor, indiquait qu'après l'installation de filtres électriques pour lutter contre la pollution électromagnétique dans les bâtiments du district, les migraines du personnel avaient « presque complètement disparu » et le nombre d'élèves prenant des médicaments contre l'hyperactivité avait « considérablement diminué ». M. Leavitt concluait : « De plus en plus de preuves confirment l'existence de la pollution électrique et la nécessité de prendre des mesures correctives. »
- Dans une déclaration de Char Sbraggia, infirmière du district scolaire de Melrose-Mindoro (2005), il a été rapporté que deux ans après l'installation des filtres Graham/Stetzer, la santé des élèves et du personnel semblait s'améliorer, les crises d'asthme à l'école avaient cessé et l'absentéisme pour cause de maladie avait diminué ; elle a écrit : « Je suis d'avis que nos élèves, nos enseignants et tout notre personnel de soutien sont en bien meilleure santé qu'avant l'installation des filtres. »
- Un article de journal de Ken Luchterhand dans le Melrose Chronicle (2005) a documenté les déclarations d'administrateurs scolaires selon lesquelles les enseignants et le personnel avaient souffert de maux de tête, de fatigue, d'engourdissements, de sensibilité à la lumière et au son, ainsi que de perte de goût et d'odorat qu'ils attribuaient à la pollution électrique, et que ces symptômes se seraient améliorés après la remise en état électrique ; le surintendant Ron Perry a déclaré : « Les résultats du personnel ont été étonnants. »
Qualité de l'énergie, pollution électrique et impacts sur l'élevage
Une étude publiée dans l'International Journal of Biometeorology par Hillman, Stetzer et Graham (2011), intitulée Relationship of Electric Power Quality to Milk Production of Dairy Herds — Field Study with Literature Review, a révélé qu'une mauvaise qualité de l'énergie électrique et des niveaux élevés de tension parasite et de transitoires à haute fréquence étaient associés à une réduction de la production de lait et à des effets néfastes sur la santé des bovins laitiers, tandis que des mesures correctives étaient associées à une amélioration des performances du troupeau.
« Une tension harmoniquement distordue affecte le comportement, la santé et la production laitière des vaches. »
Gestion des harmoniques, des champs électromagnétiques et protection des communautés
Les problèmes de qualité de l'énergie doivent être traités de manière proactive. Sheng et al. (2025) recommandent de gérer activement la distorsion harmonique et les autres problèmes de qualité de l'énergie grâce à des filtres et des équipements de meilleure qualité, des normes de réseau plus strictes et des technologies de contrôle de réseau plus intelligentes.
L’exposition aux champs électromagnétiques provenant des lignes électriques peut et doit être réduite grâce à l’enfouissement des lignes électriques, à une conception améliorée des lignes de transmission, à des distances plus importantes par rapport aux écoles, aux garderies et aux zones résidentielles, et à une conception à faibles champs électromagnétiques bien établie.
Le déficit de surveillance supraharmonique
De même que les bruits de basse fréquence (infrasons) provenant des centres de données hyperscale sont inaudibles mais peuvent affecter les populations riveraines, il existe des distorsions harmoniques électriques de haute fréquence, appelées supraharmoniques , susceptibles d'altérer la qualité de l'énergie sans être mesurées ni surveillées. Les fournisseurs d'énergie ne surveillent généralement que le taux de distorsion harmonique (THD ou VTHD) pour les harmoniques de bas ordre, jusqu'à environ 2-3 kHz (soit environ la 40e ou la 50e harmonique sur un réseau de 60 Hz). Les supraharmoniques, généralement définies comme des fréquences comprises entre 2 et 150 kHz , ne font l'objet d'aucune surveillance systématique. Pourtant, elles peuvent être générées par les équipements électriques des centres de données, les systèmes photovoltaïques et d'autres systèmes utilisant une électronique de commutation haute fréquence. Si les mesures de conception en amont visant à atténuer les harmoniques sont importantes, des efforts supplémentaires sont nécessaires en matière de supervision, de mesure, de surveillance et de recherche.
Selon des sources industrielles, les niveaux d'émissions supraharmoniques conduites ne feront qu'empirer en raison du déploiement accéléré de l'électronique de puissance dans ou à la périphérie du réseau.
La qualité de l'énergie électrique est rarement mesurée là où les gens la subissent réellement : à l'intérieur des habitations.
Les harmoniques peuvent se propager par les lignes électriques et les câbles souterrains jusqu'aux habitations, aux écoles et aux lieux de travail. L'analyse de Bloomberg a mis en lumière un manque de transparence crucial : les distorsions harmoniques généralisées constatées dans des centaines de milliers de foyers étaient largement méconnues du public.
Bien que les normes d'ingénierie établissent des limites recommandées pour le contrôle et la déclaration du taux de distorsion harmonique total, les exigences relatives à la déclaration des mesures harmoniques réelles sont limitées, et la plupart des fournisseurs d'énergie ne surveillent la qualité de l'énergie qu'au niveau des sous-stations, et non à l'intérieur des quartiers ou des habitations. Par conséquent, les communautés vivant à proximité des centres de données disposent de peu d'informations sur la qualité de l'énergie et les niveaux d'harmoniques de l'électricité qui leur est distribuée.
Que pouvons-nous faire ?
L'enquête de Bloomberg démontre la faisabilité technique d'une surveillance résidentielle à grande échelle. L'installation de réseaux de surveillance dans les quartiers permettrait des mesures continues de la distorsion harmonique, des fluctuations de tension et d'autres indicateurs de contrainte sur le réseau électrique, au niveau des habitations, des écoles et des lieux de travail. Cette surveillance devrait également prendre en compte les champs magnétiques à très basse fréquence (EBF), dont l'intensité peut augmenter en cas de forte consommation électrique et d'extension des infrastructures de transport (lignes et postes électriques) liée aux grands centres de données.
La mesure, le suivi et l'amélioration de la transparence des données relatives à la qualité de l'énergie électrique à l'échelle résidentielle devraient être une priorité. De même que les résidents peuvent facilement consulter les niveaux de pollution atmosphérique locaux grâce aux réseaux de surveillance publics et aux cartes en ligne, des systèmes de surveillance similaires permettraient aux collectivités de visualiser en temps réel des indicateurs de qualité de l'énergie électrique, tels que la distorsion harmonique, les fluctuations de tension et les niveaux de champs électromagnétiques, afin que l'impact sur le réseau électrique soit surveillé et pris en compte de manière transparente.
