Le dilemme vert de la densification 5G

 Texte anglais et liens à : https://blogs.timesofisrael.com/the-green-dilemma-of-5g-densification/?

Le dilemme vert de la densification 5G

En tant que physicien, mon travail implique beaucoup de lecture. Principalement des articles qui tournent sur un point obscur dans un domaine obscur qui m'intéresse, moi, l'auteur et peut-être une autre personne - et c'est aussi un physicien. Parfois, on tombe sur un article qui devrait intéresser Joe Public, mais il est écrit de telle manière que Joe s'assoupirait bien avant d'arriver à la phrase clé! Ainsi, sur mon bureau, j'ai décroché un article avec un titre impressionnant, «Analyse des radiations dans une stratégie de déploiement graduel du réseau 5G» [1]. Et c'est fabuleux! Mieux encore pour moi, il est écrit par deux professeurs de l'Université américaine de Beyrouth, au Liban, Ahmad El Hajj et Tarek Naous, des chercheurs qui ne pouvaient normalement pas coopérer avec un Israélien. La géopolitique divise aussi la science… ..

Dans cet article, ils ont examiné de près la densification 5G. La «densification» fait référence au placement de beaucoup plus d'antennes pour la 5G dans l'environnement urbain qu'aujourd'hui, ce qui rend le réseau de stations de base mobiles plus dense.
Ils ont pris un quartier typique d'Austin au Texas couvert par le réseau cellulaire 4G actuel. 

À l'aide d'une base de données publique des tours de téléphonie mobile (http://www.opencellid.org/), ils ont tracé les positions de l'infrastructure des mats existants et ont décidé de suivre le déploiement supposé d'un nouveau réseau 5G. Tout d'abord, en utilisant les informations publiées sur les forces de transmission des antennes 4G, ils ont estimé l'exposition moyenne ressentie dans les rues d'Austin (un excellent titre pour une chanson de Dolly Parton!). Ensuite, ils ont remplacé la 4G par la 5G sur les tours existantes, identifié les angles morts sur la carte où il n'y aurait pas de couverture et ajouté des antennes 5G de manière appropriée. Leurs conclusions étaient instructives.
 

   1 La zone couverte était de 36 pâtés de maisons et le réseau 4G nécessitait 29 tours de téléphonie cellulaire pour la couvrir. Le réseau 5G final nécessitait 100 sites d'antennes! Cette estimation ne tenait compte que de la couverture, pas du nombre supposé d'utilisateurs. Mon sentiment est qu'ils ont sous-estimé le nombre final d'antennes nécessaires, mais nous continuerons avec leur recherche.

       2 Le niveau d'exposition très généreux au rayonnement électromagnétique ambiant pour le grand public est de 10 W / mІ selon ICNIRP [2] et la FCC [3]. Selon le ministère chinois de la Santé, il est de 0,1 W / mІ [4] et pour l’Institut pour la biologie du bâtiment et de la durabilité en Allemagne, une ONG respectée dans le domaine de la construction respectueuse de l’environnement et de l’environnement urbain, il devrait être de 0,1 μW / mІ ( Un million de fois moins que la norme chinoise). La conclusion de l'article est que la densification des antennes entraînera une augmentation des niveaux d'exposition à une moyenne de 0,6 W / mІ à 5 mètres de l'antenne, trop élevée pour la norme chinoise et trop élevée pour une norme biologiquement sûre, mais ok pour la FCC. Pire encore, la probabilité d'être exposé à des niveaux aussi élevés que 2,5 W / mІ augmente considérablement avec le nouveau réseau 5G, par rapport à l'ancienne installation 4G.

     3 Le document a ensuite demandé ce qui se passerait si la puissance de transmission des antennes de ce nouveau réseau 5G était réduite à un niveau où l'exposition moyenne à une distance de 5 mètres de toute antenne correspondait à la norme chinoise (qui est la même norme pour la Russie). , pour certaines parties de l'Italie et pour la Suisse). Le réseau ne fonctionnerait pas. Ils auraient besoin de beaucoup plus d'antennes.

Alors, quelles sont les implications pour nous, une nation émergente dans le monde 5G. Tout d'abord, il n'y a pas de mesures en temps réel de notre exposition au rayonnement ambiant en Israël, mais il y en a quelques exemples dans le monde. Un problème avec beaucoup d’entre eux est que le cycle de service de l’appareil de mesure utilisé «rate» la majeure partie de l’exposition en raison de la nature pulsée des transmissions par téléphone portable. Fondamentalement, si votre téléphone portable envoie et reçoit une série de quelques milliers d'impulsions (marche / arrêt) chaque seconde et que votre détecteur ne mesure que toutes les secondes, alors vous allez manquer la majeure partie du signal. 

Heureusement, il y a des travaux où le chercheur a pris cela en compte et a utilisé un détecteur de champ électrique capable de mesurer cela. Certaines de ces mesures ont été effectuées en Chine [5], [6], en Suisse, en Australie et en Belgique [7], [8]. Ce que ces mesures montrent, c'est que:

1 environ 80% du rayonnement auquel nous sommes exposés provient des stations de base mobiles et… ..

2 Les niveaux ambiants de rayonnement des stations de base variaient de 0,0015 W / mІ à 0,1 W / mІ.

Cela sonne bien (c'est moins que la norme chinoise et beaucoup moins que la norme ICNIRP), mais ne soyez pas trop heureux. À ces niveaux, nous savons que le rayonnement cellulaire ambiant conduit à un stress oxydatif accru dans le corps [9]. Et cela conduit finalement à une mauvaise santé. Cependant, je m'éloigne du sujet. Qu'est-ce que cela signifie pour la 5G et Austin Texas?

Cela signifie qu'au minimum un réseau 5G entraînera une multiplication par 6 du rayonnement ambiant.
Mais ce n'est pas tout. Vous êtes-vous  demandé un instant de combien d'électricité un tel réseau aurait besoin?

La consommation électrique moyenne de la station de base 3G avec 3 antennes actives est d'environ 1,5 kW [10]. À peu près la même chose qu'une cafetière (bien que vous ne fassiez pas fonctionner une cafetière 24 heures sur 24!). Les sites 4G ont généralement besoin d'environ 6 kW [11], soit 2 ventilateurs de chauffage électrique, et les sites 5G ont besoin de 3 fois plus à 18 kW !!! C'est beaucoup de ventilateurs de chauffage, ou peut-être  l’équivalent une chaudière électrique.

Faisons donc un calcul de fond pour notre quartier d'Austin, au Texas. Nous avions 29 sites 4G pour une couverture complète. Cela signifiait une consommation électrique de 29Ч6 = 174 kW !! C'est  énorme. Mais nous avons besoin de 100 sites pour la 5G et chaque station fait 18 kW et non 6 kW.
Cela signifie que notre nouveau réseau 5G aura besoin de 1800 kW, soit une augmentation de 1000% !!!

Alors, qui prévoit cette augmentation massive de la consommation d'énergie? Personne. Ni à Austin, au Texas, ni à Jérusalem, en Israël.
 

La révolution 5G dont l'industrie de la téléphonie mobile est si fière est susceptible de s'avérer être une catastrophe écologique qui pourrait facilement anéantir les économies d'émissions de carbone de l'accord de Paris.

C'est peut-être pour cela que les Chinois ont fermé leur réseau 5G la nuit [12] ……. Ai-je oublié de mentionner que les Chinois ont fermé leur réseau pour économiser de l'énergie? Comme c'est idiot de ma part !

Références pour les curieux

[1]          A. M. El-Hajj and T. Naous, “Radiation Analysis in a Gradual 5G Network Deployment Strategy,” in 2020 IEEE 3rd 5G World Forum (5GWF), Sep. 2020, pp. 448–453, doi: 10.1109/5GWF49715.2020.9221314.
[2]          I. C. on N.-I. R. Protection (ICNIRP)1, “Principles for Non-Ionizing Radiation Protection,” Health Physics, vol. 118, no. 5, pp. 477–482, May 2020, doi: 10.1097/HP.0000000000001252.
[3]          P. Ben  Ishai, M. Ahonen, H. G. Silva, and D. Davis, Proposed FCC changes to Measuring and Evaluating Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields and Wireless Power Transfer Devices are Flawed: need for biologically-based standards ( ET Docket No. 19–226; FCC 19–126; FRS 16618). 2020, p. 78.

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FRANCE - détections de rue 

dans un jolie quartier de résidences récentes , en zone semi-rurale 

en jaune les spectre des fréquences 

on reconnait la présence de la 4G ( 0,8 GHz) 

confirmée par une recherche sur ANFR- CARTO RADIO

en bleu , les densités de puissance en µW/m2