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11 août 2017 5 11 /08 /août /2017 08:26

 

A class of the lycée de l’Elorn, in Landerneau, Brittany, France, has chosen to discover that ancient, rich and varied industry of seaweed, while dealing with different parts of its curriculum. We present the result of that work in the following pages


Northern Finistère, in Brittany, is not really welknown for its chemical industry. Yet, since the 17th century, that is to say when chemistry started to develop, a chemical industry was carried out, non stop, around seaweed.

In the past

The industry of « soda » (sodium carbonate) first developed. This product is extracted from ashes of dried seaweed. It is necessary to make glass and soap. That activity came to an end at the end of the 18th century when new ways were discovered.

It resumed in 1829 after Bernard Courtois, the chemist, had discovered in 1812 a new an useful product in seaweed ashes : iode. It is mainly used in photo-making and medecine. Its production in Brittany stopped in 1952, because of the competition of iodine, extracted from nitrates in Chili.

Today

Today, the extraction of alginates contained in big laminaria has taken over. In 1883, Edward Stanford isolated the algine of seaweed, later Axel Kefting, a Norvegian, extracted algine acid. Its production on a large scale started in 1930. Brittany produces about 2000 tons in its factories in Lannilis and Landerneau. Alginates are thickening and stabilying agents, that are used both in the pharmaceutical industry and food industry, or in that of paper, colouring or moulding products.

The use of seaweed in food, pharmacy or cosmetics is less known., though worthy of interest. Many laboratories in Finistere work in that field for « top quality » products, often meant for export.

The seconde C of the lycée de l’Elorn, in Landerneau, has chosen to discover that ancient, rich and varied industry of seaweed, while dealing with different parts of its curriculum. We present the result of that work in the following pages.


Our work on the seaweed industry


The story of the seaweed industry, that of soda and iodine, is made lively thanks to the museum of seaweed gatherers in Plouguerneau, which supplied us with the ash from ovens, operated for shows during the summer, so as to analyse it.

The « Centre for the Study and Promotion of Seaweed (C.E.V.A) » in Pleubian looks for the properties of seaweed and implements new uses. We contacted them for the food applications (the making of a « flan »)

Today, many factories work on seaweed. It’s the case for DANISCO and TECHNATURE, which agreed to help us.

DANISCO deals with laminar collected in North-Finistere, it’s one of the largest European producers of alginates. We visited the factory. It supplied us with refined alginate of sodium for our experiments.

TECHNATURE packages alginates and other seaweed extracts, to make casting products, cosmetics, or food products. Its customers are in the U.S.A, as well as in Japan, Spain, or France. The company allowed us to test its products and to prepare new ones, following its advice (face creams).

Our school syllabus is well adapted to a study of seaweed. In a first part, the study of ionic compounds can be made on the seaweed ash. In a second part, the study of organic molecules can be made on alginates. The appliances are varied and entertaining.

We have divided the form into four groups, each responsible for a part of the work and for the links with one of the companies concerned.

- Seaweed ashes. Analysis, extraction of iodine.(in connection with the museum of the seaweed gatherers)

- Extraction of alginates. (in connection with Danisco company)

- The use of alginates for castings . (with Technature).

- The making of a new face cream.(with Technature)

- The making of a flan (a pudding) (with C.E.V.A Pleubian)

- Translations into English ( documentation and reports).

- A video report on our project ( and the making of a poster).


Seaweed in the past

Treating the « soda loaves »


The burning of seaweed

Each year, the museum of seaweed gatherers, in Plouguerneau, on the Northern coast of Finistère organises the burning of seaweed in its old furnaces so as to get ashes with a large amount of soda. We went on the spot, to extract a « soda loaf », in a compact shape. The hot cinders seem to be melting, and are cast in the cells of the furnace, while they are cooling.

The mechanical processing of the ashes :

We first roughly broke the « soda loaf » with a hammer. We, then, crushed the ashes in a mortar with a pestel. Then, we sifted them, to obtain a thin powder.

The washing of the ashes

We left to boil 20g of the ashes in 100 cm3 of water for about 5 min. We filtered it. A solid deposit of about 9g was left (weighed after drying). The solution contains soluble substances, mainly carbonate and iodur ions.


 

The search for carbonate ions

The carbonate ions, CO32- , represent the main active principle of soda and gives it its basic character.(in the present the word « soude » ,in French, refers to sodium hydroxide).

Experimental file

measure of the pH using pH paper and pHmeter : The solution has a pH=11, so that, its basic character is obvious.

Characterisation of the CO32- ions :

(first method) : action of the calcium chlorur. You get a precipitate of insoluble calcium carbonate according to the reaction :

Ca2++ CO32- -> CaCO3

(second method) : action of the concentrate chlohydric acid. You can notice an important emission of carbon dioxide, according to the reaction :

CO32-+ 2H+-> CO2 + H2O

The extraction of iodine

We extracted iodine from the solution, through the action of Hydrogen Peroxide H2O2 in acid surrounding.

experimental File

- Acidification of the solution using concentrated hydrochloric acid : The first result of the acidification of the solution is to let out carbon dioxide coming from carbonate ions.

- Iodine is let out using hydrogen peroxide : The hydrogen peroxide oxidises iodide ions, iodine appears and turns the solution brown. One can also see a light precipitate of iodine.

- Getting the gassy iodine to appear by heating the solution : a light heating lets out purple vapours of iodine.

Measuring the iodine : this experiment is part of the curriculum of the 1ere S form, so we asked them to measure the iodine in the solution. The iodine is measured with the thiosulphate of sodium. They found 1,29g of iodine in 100g of ash.


Seaweed Today


A visit to two factories processing alginates

In the Landerneau area, two firms process seaweed for theit alginates. The Danisco firm has specialized in extracting alginic acid from raw seaweed. The Technature firm uses alginates to elaborate finished goods.

Danisco :

Mr Pasquier, the manager, conducted our guided tour of the factory. Every year the plant (9000 m2 of workshops and laboratories) processes 6000 tons of dried seaweed to produce 3000 tons of alginates.

The alginates supply numerous industries all over the world. Used as binders and thickeners, they can be found in inks, creams, glues, rubbers, toothpastes. As gelling agents they come in useful to make jams, custards, impression powders. These products ar marketed under the brand name SOBALG.

The Danisco firm provided us with a smal quantity of purified alginic acid so that we could study its properties. The danisco manager also explained to us a great length how they extract the alginates from the seaweed.

We conducted that experiment in our scholl laboratory.

Technature :

We were welcomed by the manager, Mr Le Fur, and the commercial manager, Mr Winckler (today manager of Lessonia). The firm packages the alginates for its different uses : casts, cosmetics, foodstuffs.

The firm has clients all over the world (Euope, the USA, Japan...). The breton products ar renowned for their quality and their purity.

The firm gave us some casting alginates so that we could make a cast.

They also offered us to elaborate a new "beauty mask". We will give more details about these two experiments in the following pages.


How to create a beauty mask

Technature entrusted us with the creation of a beauty mask. It is a new product the company wishes to launch. It’s a product made with tropical fruits, based on casting alginate.

The formula of the « tropical fruit » mask.

Product usedQuantityproperties
Bioprunte (alginate of sodium, sulfate of calcium, salt of phosphorus, neutral charge of diatomees earth.)30gWhen in close contact with the skin, it creates a film. The mask sets into action active agents, and also has a mechanical effect ( it eliminates the dead cells of the skin).
Pinaple Pouder 

Papaye powder
0,15 g

0,15 g
The cells of the skin are constantly replaced (every one to two months). With age, the process slows down, and the dead cells accumulate, which cause the skin to thicken. The dead cells are retained by a ciment of proteins ; it has to be hydrolysed to eliminate the dead cells.
Papaye contains papaïn, an enzym, which acts on the hydrolysis of proteins. Pinaple contains bromeline which plays the same role.
yellow pigment n°5
yellow pigment n°6
0,03g
0,03g
Naturel pigments are used to obtain a pleasant colour of fruit.
Flavours : fruit de soleil, papaye0,015gThey are natural extracts from fruit, with very concentrated effects.

Our work

First, we tested an alginate mask, with no additive, so as to watch the « casting » effect of that product. 
We then tried several formulas, by varying the colours and flavours.
At last, we tested the resulting cast.

How to operate

Dose : 30g of powder for 100g of water

Dilution of the product : Pour the water quickly on the powder. Mix briskly until you get a smooth paste.
Important : water must be at 20°C

How to apply it : Apply it immediately over the face, avoid the eyes. It sets after about six minutes.

It takes about 15 mn to use

Résult

your skin is finer

your complexion 
brighter


Agar-Agar and the formation of colloids

Agar-Agar is a Malaysian word. That product used in Malaysia, was also often used in Japon and the Far East. Agar-Agar comes from various seaweed, in particular from the gelidum species. Those seaweed, after frequent washings, are dried and boiled. The colloid we get is then dehydrated and turned into powder.

Agar-agar has a stong gelling power. If you add two gramms into a quarter of a litre of water, and boil it for five minutes, you get a hard gel, if tou leave it to cool.

At the biology laboratory, Agar-Agar is used to prepare nutrient supports for plants.
At the chemistry laboratory, it can be used to prepare conducting electrolytic bridges in the study of batteries.

We prepared Agar-Agar colloid, coloured with helianthine. Agar-agar is also used to prepare pudding, but for that we used a seaweed from Brittany, Pioka, which contains carrageenans.

Agar-Agar : an excellent gelling agent extracted from red algae


« Pioka » and carrageenans

Pioka is the Breton name of a seawweed that is also called sea « lichen ». It is collected at every low tide, its high price attracts seasonal pickers. Its scientific name is chondrus crispus. The active principle extracted from it is made up of carrageenans. It has a real gelling power in milk. In the traditionnal way, it is used by people along the Northern coast of Brittany to make puddings named « flans ».

The préparation of seaweeds.
After the gathering of seaweeds, they are spread on the dunes, and dried by often turning them. They can be also washed with fresh water to clear them of salt at various remains. At the end of treatment, the seaweeds are white and dry, and can then be preserved.

Just before use. 
One can improve the rising process with several soakings ans rinsings. The seaweeds must completely get rid of their « sea » smell.
Seaweeds today, in food

A recipe of pioka pudding

We have prepared the recipe of this dessert. It was given to us by an elderly person from the Brignogan area in North-Finistere. She herself had seen her parents make it.

N.B : carrageenans of pioka easily give a gel with milk, it gives no gel with water. For that, on should use the agar-agar we also tested (it is also used for puddings).

Our recipe

Take a handful of dried seaweeds per quarter of a litre of milk. Rinse them. Make them boil for five minutes stirring them. Filter the hot milk with a strainer or a skimming ladle. Make it boil again for five minutes with the flavour choose, either chocolate or vanilla ( for exemple, three sponfils of Nesquick per quarter of litre of milk). Pour into bowls. Leave it cool and place it into a fridge.


Conclusion

When we started working on this project, we were not aware chemistry had been concerned with seaweed for so long.

We now, know, that here, people make products that are used all over the world.

Our impression is that the chemists who do that work really enjoy it, they extract from nature the best it can offer. The issue will be to increase the stock of seaweed and no doubt to plan its culture.

As far as our school project is concerned, it developed without our knowing it. The theorical study, the search for information, the experiments at the laboratory, the visit of factories, the elaboration of a new product, the test of an old recipe...all that was part of our project.

By writing this project, we intend to keep track of our work.

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Gérard Borvon - dans Chimie
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23 septembre 2016 5 23 /09 /septembre /2016 12:56

Par Gérard Borvon.

 

Décembre 2016, Jean Michel Jarre célèbre 40 ans d'Oxygène.

 

1976. En Bretagne débutait la mobilisation contre un projet de centrale nucléaire à Plogoff dans la Pointe de Raz.

 

Et voilà ce titre qui nous parle d'écologie. Et voilà ces vagues de sons électroniques qui rompent avec tout ce qui a été entendu jusqu'alors. Et voilà cette pochette de Michel Granger, ce crâne encore saignant sortant du bleu de la Planète Terre.

 

Avec Jean Michel Jarre un mot de la chimie entrait dans le domaine du rêve, de la poésie. Je m'en suis souvenu en écrivant une "Histoire de l'Oxygène, de l'alchimie à la chimie". Le livre s'ouvre sur Empédocle, philosophe grec du 4ème siècle avant notre ère, qui initie la théorie des quatre éléments sous une forme poétique. Il se termine, ci dessous, avec Jean Michel Jarre qui, peut-être sans que j'en sois conscient, m'a servi de fil conducteur dans ce récit.

 

 

 

1976. Les harmonies électroniques d'un compositeur français s'envolent à travers la Planète. "Oxygène" fait connaître Jean Michel Jarre.

 

Le titre n'est pas anodin, pas plus que l'illustration de la pochette du disque : un crâne humain perçant l'épiderme de la planète bleue.

 

Inutile de s'interroger, un message écologique est contenu dans ce titre. Ce que revendique le compositeur lui-même. Dans un interview publié dans un journal parisien, il confirme que l'écologie est pour lui "une préoccupation quotidienne, qui inspire ses plus grands succès". Une préoccupation qu'il manifeste dans ses œuvres elles-mêmes mais aussi dans les lieux où il les produit : au pied des pyramides, au Mont Saint-Michel ou au Danemark dans un champ de 45 éoliennes. A l'évidence sa musique est faite pour les grands espaces aériens.

 

Le succès de Jean Michel Jarre nous fait savoir que le mot "oxygène" habite déjà l'inconscient collectif.

 

 

De Lavoisier à Jean-Michel Jarre.

 

"Le mot doit faire naître l'idée" déclarait Lavoisier. Incontestablement, le mot "oxygène" fait naître des idées.

 

Mais, ajoutait-il, "ce sont les mots qui conservent les idées et qui les transmettent". L'affirmation était hasardeuse, peu de gens se souviennent encore de l'idée, éphémère, à l'origine du mot oxygène.

 

En choisissant le nom de leur troupe, les acteurs du "Théâtre Oxygène" ne souhaitent certainement pas nous faire savoir qu'ils veulent "générer de l'acidité". Pas plus que les danseurs de la "Compagnie oxygène" qui promettent "de l'Humour, de la Nostalgie, du Rythme…". Ou que les membres de l'association Bulles d'oxygène qui déclarent vouloir rapprocher les cultures et les générations.

 

Leur oxygène est, comme celui de Jean Michel Jarre, générateur de vie, celle du corps comme celle de l'esprit.

 

Voyage en Oxygénie.

 

L'Oxygène, pour nos contemporains, est encore l'air vital des premiers chimistes. On peut vivre plus d'un mois sans nourriture, plus d'une semaine sans boire mais seulement quelques minutes sans oxygène. Rien d'étonnant, donc, à ce qu'on le gratifie d'une multitude de qualités.

 

De l'Oxygène on attend qu'il prévienne ou guérisse la plupart des maux de notre civilisation. Il donnera son nom à un centre de santé, un club de gymnastique, un fabricant de cycles, un parc aquatique, un sauna, un club de ski, un club de saut en élastique, un camping…

 

Ce nouvel élixir fait rêver à l'éternelle jeunesse. Des publicités nous invitent à aller consommer le "carburant indispensable pour faire fonctionner les cellules de votre corps" dans des "bars à oxygène".

 

L'Oxygène aère les poumons mais aussi l'esprit.

 

On ne compte plus les romans qui comportent le mot Oxygène dans leur titre.

 

Oxygène est le nom d'une station radiophonique, d'un atelier de création graphique, d'un organisme spécialisé dans des séminaires, d'une agence de communication.

 

"Donnez-moi de l'oxygène" est le cri de révolte de la chanteuse québécoise Diane Dufresne contre l'univers oppressant des villes.

 

Pour la chanteuse islandaise Björk "Chanter, c'est comme honorer l'oxygène".

 

L'Oxygène inspire les poètes. "Au seuil du millième millénaire nous nous nourrissons d’oxygène pur et de poésie." est le début d'un poème relevé sur internet.

 

L'oxygène inspire les cinéastes. Kislorod (Кислород, oxygène), est le titre d'un film russe présenté au public en 2008. Il se veut l'expression d'une nouvelle génération qui enfin respire. "L'oxygène pur" y est personnalisé par "une jeune fille rousse, libre et belle", une flamme vivante qui, nous dit le commentateur enthousiaste, "en imprégnant l'air d'amour, fait battre le cœur plus vite, respirer plus profondément et purement".

 

Oxygène recouvre aussi des fonctions bien plus "matérielles" : une agence de travail intérimaire, une agence immobilière, un salon de coiffure, un cabinet de recrutement en ressources humaines, un cabinet de marketing, un élevage de poissons d'eau douce, une entreprise de transports, une marque de chaussures. Bleu oxygène est une association pour l'insertion professionnelle. Le bleu de l'habit au travail se combinant à l'oxygène d'une deuxième chance.

 

A Lyon, la "Tour Oxygène" affiche orgueilleusement ses 115 mètres de haut, ses 28 étages, ses 28 794 m2, et sa surface à 80% vitrée.

 

La marque se vend bien. Des partis politiques prennent oxygène comme signe de ralliement, même s'ils ne sont pas toujours très "verts".

 

Où est le nouveau Bachelard qui écrira une psychanalyse de l'oxygène ? S'il existe il devra, aussi, s'interroger sur l'exception que ce corps constitue au sein d'une chimie devenue, pour beaucoup, sujet d'inquiétude.

 

Peur de la chimie ?

 

"Faut-il avoir peur de la chimie" est le titre du livre publié par la philosophe et historienne de la chimie, Bernadette Bensaude-Vincent (Les empêcheurs de penser en rond/Le Seuil, 2015).

 

Le texte en quatrième de couverture est sans ambigüité :

 

"De toutes les sciences modernes la chimie a le triste privilège d'être celle qui fait le plus peur. C'est sur elle que la crise de confiance du public envers la science semble se cristalliser."

 

Si l'industrie nucléaire a marqué l'opinion avec les catastrophes de Three Mile Island, de Tchernobyl et récemment de Fukushima, l'industrie chimique n'est pas en reste. Minamata, Bhopal, Seveso, AZF à Toulouse… sont autant de repères présents dans toutes les mémoires.

 

Aussi spectaculaires et dramatiques que soient ces accidents, il ne font pas oublier d'autres nuisances plus diffuses : les pesticides largement répandus et dont on connaît aujourd'hui les effets dévastateurs sur l'environnement et la santé humaine, les sacs plastiques qui s'accumulent en ilots flottants dans les océans et étouffent dauphins ou tortues Luth, les boues toxiques déversées dans les décharges africaines, les composants de l'électronique dont on se débarrasse dans les pays de l'Afrique et de l'Asie et qui empoisonnent les enfants qui les brûlent pour en extraire les métaux. On pourrait encore allonger cette liste.

 

Mais ce n'est pas la chimie qui en est responsable, répondent les promoteurs de l'industrie chimique, c'est l'usage que l'on fait de ses produits !

 

Est-il si simple de s'exonérer ? Quand la recherche des profits immédiats prime sur l'intérêt collectif tous les excès sont possibles. La résistance de l'industrie chimique et son activisme auprès des pouvoirs publics pour contrer toute tentative de limiter l'impact de ses produits sur l'environnement et la santé ne peut qu'inquiéter. La récente affaire du Médiator, "médicament" soupçonné d'avoir occasionné la mort de centaines de personnes, est sur ce point exemplaire.

 

Besoin d'oxygène ?

 

Devant ce constat l'envie nous vient de rappeler la déclaration de Lavoisier dans son mémoire de 1789 au moment où il établit la place essentielle de l'oxygène dans la vie animale.

 

Dans le silence de son laboratoire et de son cabinet, le scientifique peut, dit-il, "espérer, par ses travaux, de diminuer la masse des maux qui affligent l’espèce humaine ; d’augmenter ses jouissances et son bonheur, et n’eût-il contribué, par les routes nouvelles qu’il s’est ouvertes, qu’à prolonger de quelques années, de quelques jours même, la vie moyenne des hommes, il pourrait aspirer aussi au titre glorieux de bienfaiteur de l’humanité."

 

On peut imaginer que nombreux sont les chimistes qui souhaiteraient que cette image de leur discipline soit celle retenue par l'ensemble de leurs contemporains. Encore faudrait-il qu'ils et elles ne se sentent pas agressé(e)s à la moindre remise en cause. Ainsi, nous dit Bernadette Bensaude-Vincent, "les chimistes devraient-ils être les mieux préparés à prendre quelque distance par rapport aux réflexes de défense de leur spécialité pour s'ouvrir au débat politique" la chimie, ajoute-t-elle, "pourrait fournir désormais le modèle d'une science ouverte au politique, qui respecte le public autant que l'environnement".

 

Et si la chimie, comme notre société, avaient besoin d'oxygène ?

 

 

 

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Gérard Borvon - dans Chimie
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9 juin 2016 4 09 /06 /juin /2016 18:27

Suivre le parcours de l’oxygène depuis les grimoires des alchimistes jusqu’aux laboratoires des chimistes, avant qu’il n’investisse notre environnement quotidien.

 

Aujourd’hui, les formules chimiques O2, H2O, CO2,… se sont échappées des traités de chimie et des livres scolaires pour se mêler au vocabulaire de notre quotidien. Parmi eux, l’oxygène, à la fois symbole de vie et nouvel élixir de jouvence, a résolument quitté les laboratoires des chimistes pour devenir source d’inspiration poétique, picturale, musicale et objet de nouveaux mythes.

 

À travers cette histoire de l’oxygène, foisonnante de récits qui se côtoient, s’opposent et se mêlent, l’auteur présente une chimie avant les formules et les équations, et montre qu’elle n’est pas seulement affaire de laboratoires et d’industrie, mais élément à part entière de la culture humaine.

 

Ainsi l’ouvrage propose de de suivre le parcours de l’oxygène, depuis les grimoires des alchimistes jusqu’aux laboratoires des chimistes, avant qu’il n’investisse notre environnement quotidien.


L’oxygène, une histoire ?

 

La chimie n’est pas uniquement affaire de formules et d’équations. Cette histoire, qui nous mènera de l’Extrême-Orient à l’Europe en passant par l’Égypte, est foisonnante de récits qui s’y côtoient, s’y opposent et s’y fusionnent.

 

Au temps des alchimistes et de leurs hermétiques grimoires, ce savoir sentait le soufre. Il dégageait encore les mêmes effluves associés aux mêmes mystères dans les laboratoires des chimistes des XVIIIe et XIXe siècles, leurs successeurs.

 

Aujourd’hui, les formules H²O et CO² se sont échappées des laboratoires et des livres scolaires pour se mêler au vocabulaire du quotidien. Frapper « H²O » sur un moteur de recherche internet, c’est se voir proposer trente millions de liens qui vont d’une société de nettoyage à une adresse de discothèque, en passant par un fabricant de parapluies ou un groupe musical américain de punk-hardcore.

 

Parler de CO² dans notre début de XXIe siècle gaspilleur d’énergies fossiles, c’est désigner l’ennemi n° 1 de notre climat, en oubliant parfois que c’est aussi l’aliment nécessaire aux plantes et à la vie animale.

 

Ces formules, devenues banales, sont - nous le verrons - l’aboutissement d’une histoire ancienne et mouvementée.

 

Chacun de la centaine d’éléments chimiques qui composent le tableau périodique pourrait donner lieu à un récit. Nous avons choisi de parler de l’oxygène, le nouvel élixir qui a résolument quitté le laboratoire du chimiste pour devenir le symbole de la vie. Celle du corps, mais aussi celle de l’esprit.

 

Ce récit sera, dans le même temps, l’occasion de tracer, à grands traits, une histoire de la chimie, à laquelle notre personnage central servira de fil conducteur.

 

Avec les philosophes grecs du Ve siècle avant notre ère - Empédocle, puis Platon et Aristote -, nous rencontrerons les quatre éléments - l’air, l’eau, le feu et la terre -, qui sont toujours très présents dans notre inconscient collectif. Ce récit nous mènera, ensuite, dans les laboratoires des alchimistes et ce jusqu’au XVIIe siècle, avec les recettes de l’un des derniers d’entre eux, l’Allemand Johann Rudolph Glauber.

 

Plus tard, nous rencontrerons ceux qui se sont affichés comme étant les premiers véritables chimistes, les Stahl, Macquer, Priestley, Cavendish... avant d’arriver à la « révolution lavoisienne ». Au fil de leurs découvertes, les quatre éléments des philosophes sembleront alors définitivement anéantis, mais, naissant de leurs cendres, sortira un nouveau Phénix : l’Oxygène.

 

L’Oxygène, conçu par Lavoisier comme le pilier d’une science académique capable, par sa rigueur, de rivaliser avec la physique et les mathématiques. Une science se voulant dépouillée de toute la magie des chimies précédentes.

 

L’Oxygène qui, cependant, échappera à son créateur et deviendra source d’inspiration poétique, picturale, musicale, et même objet de nouveaux mythes.

 

La chimie est parfois perçue comme menaçante. Elle peut l’être, elle l’est souvent. Pouvoir et savoir ne font pas toujours bon ménage. Tout au long de cette « histoire de l’oxygène », nous souhaitons évoquer cette chimie qui cherche d’abord à interroger la Nature. Une chimie qui n’est pas seulement affaire de laboratoires et d’industrie, mais élément, à part entière, de la culture humaine.


Histoire de l’oxygène. De l’alchimie à la chimie.

 

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Table des matières

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Voir aussi sur le site Culture Sciences Chimie :

Histoire de l’oxygène

 

__________________________________________________

Histoire de l'Oxygène

De l'alchimie à la chimie

 

Table des matières

 

L'oxygène, une histoire ?

 

Empédocle, Platon, Aristote… et les quatre éléments.

Empédocle (490-435 av JC)

Platon (428-348 av JC)

Aristote (384-322 av JC)

Un modèle d'une grande puissance évocatrice

Des quatre éléments aux quatre humeurs

Les quatre éléments un modèle durable

 

L'alchimie et les quatre éléments

Le temps des alchimistes.

Le creuset d'Alexandrie

Le feu et l'Athanor, "fourneau des Philosophes"

De la "manière de distiller"

La chasse aux "esprits" acides

 

Recette, selon Glauber, pour obtenir "l'esprit de sel"

Bains-marie, cornues, retortes, alambics,

pélicans et autres cucurbites

 

Le soufre, le mercure, le sel des philosophes et la transmutation des métaux.

Le soufre, le mercure et le sel des philosophes

Le soufre

Le mercure

Le sel

Les symboles

Au moment de quitter l'alchimie

 

Georg Ernst Stahl (1659-1734), de l'élément Feu jusqu'au Phlogistique.

Le sel, le mercure, le soufre, de l'alchimie à la chimie.

Du "principe sulfureux" au "principe inflammable" : le Phlogistique L'importance de l'expérience des métallurgistes

Un modèle diffusé par les chimistes français

 

 

Des chasseurs d'air téméraires

Jean-Baptiste Van Helmont (1577-1644) et le Gas sylvestre

Stephen Hales (1677-1761) et l'air "amphibie"

Joseph Black (1728-1799) et l'air fixe.

Henry Cavendish (1731-1810) de l'air fixe à l'air inflammable

Joseph Priestley (1733-1804), air nitreux, air déphlogistiqué et autres airs Karl-Wilhelm Scheele (1742-1786) et l'air du feu

 

La composition de l'eau : des éclaireurs habiles sur une piste sans issue

 

Lavoisier (1743-1794). De l'air vital au principe oxygine.

1774-1777 : chasseur d'airs et phlogisticien

L'air est le mélange de deux "fluides élastiques"

1777. Le Phlogistique n'existe pas.

Quand l'air vital devient "air acidifiant" : le principe oxygine

 

Lavoisier. De l'offensive antiphlogistique aux trois états de la matière.

Le phlogistique n'existe pas mais la chaleur existe. Laplace et Lavoisier l'ont mesurée

La matière dans ses trois états

 

L'eau n'est pas un élément. Lavoisier le prouve.

L'eau n'est pas un élément. Sa synthèse

L'eau n'est pas un élément. Sa décomposition

Les quatre éléments ont vécu

 

Perfectionner la langue des chimistes pour perfectionner la chimie. Guyton de Morveau (1737-1816), l'initiateur.

Guyton de Morveau pour une chimie européenne

L'intervention des chimistes français

 

La Nomenclature. Un manifeste pour une révolution chimique.

Le groupe des "chimistes français"

La nomenclature de Guyton de Morveau revisitée par Lavoisier

Lavoisier : du passé faire table rase.

Les cinq premiers principes et la naissance de l'oxygène,

de l'hydrogène et de l'azote.

.Quand l'air déphlogistiqué devient gaz oxygène.

.Quand le gaz inflammable devient hydrogène

.Quand l'air phlogistiqué devient azote

L'oxygène, les acides, les sels et la langue française

.Soufre, sulfurique, sulfureux, sulfate, sulfite, sulfure

.Le Phosphore

.L'Azote

.Le Carbone

Les métaux et leur longue histoire

.Quand le nom d'un métal rappelle une vieille légende

.Après 1800 : le temps des métaux en "ium"

Les acides et les oxydes

Les terres

Les alcalis

Derrière la Nomenclature une méthode

 

L'offensive anti-oxygène

Lavoisier, la chimie et les langues

Une réception "nuancée" de la part des académiciens français

Des mots durs, barbares, qui choquent l'oreille

La guerre contre l'oxygène est déclarée

Oubliez ces carbonates, ces carbures…

La nomenclature se défend

La victoire de l'Oxygène

 

L'oxygène, l'hydrogène, l'eau et l'électricité.

La naissance du courant continu : la pile de Volta.

La pile, l'eau, l'oxygène et l'hydrogène

Davy (1778-1829), la pile, la chimie, l'oxygène et la course

aux nouveaux éléments.

 

Faraday (1791-1867), l'électrolyse, les ions

Quand l'oxygène et l'hydrogène mesurent le courant électrique

 

Oxygène : L'atome, la molécule et l'ion.

L'atome

De l'atome à la molécule. Quand l'eau devient H2O et le gaz oxygène O2 Comme l'oxygène, l'atome doit s'imposer

J.J Thomson et l'électron

La structure de l'atome de Thomson à Rutherford

 

Symboles, formules, tableaux… les nouveaux signes de la chimie.

L' électronégativité absolue de l'oxygène

L'Oxygène base des masses atomiques Nomenclature : le chef-d'œuvre français revu par le "génie" suédois. Symboles et équations chimiques

Le tableau de Mendeleïev

En classe avec Mendeleïev

 

La chimie un esperanto ?

Au Japon, le tableau de Mendeleïev à l'école maternelle

La chimie est-elle une science française ?

 

Oxygène, oxydation. Le mot décrit-il encore l'idée ?

L'oxygène, le mal nommé

L'hydrogène, le vrai générateur d'acides Des oxydations sans oxygène

Dialogue imaginaire

Oxygène, oxydation… les mots se sont émancipés

 

Oxygène, Hydrogène, Carbone, Azote. Les quatre nouveaux éléments de la vie. Lavoisier et le début d'une chimie organique

Une "loi" ou un "principe" ?

Lavoisier, Séguin et la chimie de la vie.

Du fonctionnement du corps humain à celui de la société, ou de l'oxygène à la révolution

A la base des être vivants : le carbone

L'Azote, bien ou mal nommé ?

L'Azote générateur de vie

 

L'élément universel : l'hydrogène

 

L'oxygène, entre Big-bang et homo-sapiens.

L'apparition des éléments

Naissance de la Planète bleue

Quand s'assemblent les molécules du vivant

 

Oxygène. Quand naît un nouveau mythe.

De Lavoisier à Jean-Michel Jarre

Voyage en Oxygénie

Peur de la chimie ?

Besoin d'oxygène ?

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Gérard Borvon - dans Chimie
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29 mars 2016 2 29 /03 /mars /2016 15:23

Par Gérard Borvon.

 

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Dans un mémoire, publié après sa mort, Lavoisier dresse le tableau des observations et conclusions antérieures à la théorie de la combustion dont il revendique la paternité.

 

Ci-dessous sa conclusion.

 

 

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Gérard Borvon - dans Chimie
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14 mars 2016 1 14 /03 /mars /2016 10:20

Par Gérard Borvon

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L'inventeur de la soie artificielle.

 

C'est d'abord un article de la revue "La Nature" datée de 1898 qui nous avait révélé l'existence de Hilaire de Chardonnet. L'article "Quand la chimie des plastiques était verte" le situe dans toute une chaîne d'inventeurs.

 

"Cette curieuse industrie, dont la France a droit d’être fière, atteint à la période de grande fabrication. Une puissante société a établi à Besançon une usine colossale dont les produits s'emploient de plus en plus dans l'industrie de la soie"

 

 

Son inventeur, Hilaire de Chardonnet (1839-1924) est un ingénieur et industriel de Besançon. En 1884 il dépose un brevet pour une soie artificielle à base de collodion ou nitrocellulose et crée une usine pour sa production, en 1892, à Besançon.

 

Le procédé est décrit avec détails : fabrication du coton poudre par action d’un mélange d’acide nitrique et d’acide sulfurique sur le coton, lavage et séchage du fulmicoton obtenu, dissolution dans un mélange d’alcool et d’éther sous forte pression, filtration du collodion obtenu, envoi sous forte pression dans une filière, moulinage et retordage pour constituer des fils de diamètre voulu et, pour finir, dénitratation des fils. En effet, avant cette dernière opération, les fils ne sont encore que du coton-poudre, c’est-à-dire un explosif. En plongeant les écheveaux terminés dans une solution de sulfure d’ammonium, qui élimine l’essentiel de l’acide nitrique, on obtient une soie artificielle qui, nous dit l’auteur de l’article, "est aussi belle et aussi brillante que les soies naturelles les plus estimées", même si, reconnaît-il, elle est moins résistante.

 

L'oeuvre de Hilaire de Chardonnet est développée par Jean-Marie Michel dans "Chardonnet et le premier textile industriel"

 

On peut lire ecore le discours prononcé par Gabriel Bertrand, membre de l'Académie des Sciences sur "Les découvertes scientifiques du Comte de Chardonnet et l'invention de la soie artificielle", lu le jeudi 28 mai 1936 à l'occasion du cinquantenaire de la soie artificielle à Besançon.

 

Le révolutionnaire et l'aristocrate.

 

Abandonné par ses actionnaires Franc-Comtois, Hilaire de Chardonnet crée de nouvelles usines dont l'une à Rennes. Dans son livre "On chantait rouge", Charles Tillon, le mutin de la Mer Rouge, licencié dès que ses employeurs connaissent son passé militant, rend hommage à celui qui l'a embauché dans son usine de Rennes. L'amour partagé de la technique aura fait se rencontrer le jeune ouvrier ajusteur de 25 ans et révolutionnaire déclaré, et le vieil ingénieur, âgé de 83 ans, polytechnicien, aristocrate et nostalgique de la royauté.

 

 

Nous reproduisons ici le texte de Charles Tillon qui décrit en connaisseur la technique et l'ambiance de ces premiers ateliers de textile industriel dont la matière première était encore un produit naturel : la cellulose.

 

En introduction il regrette l'oubli trop général des inventeurs de dispositifs techniques à l'origine de puissantes industries. La voiture s'est banalisée mais qui sait, écrit-il, que l'inventeur du carburateur est le mécano de Clermont-Ferrand Laforest ?

 

"Les actionnaires des industries chimiques et textiles connaissent-ils mieux M. de Chardonnet, le vétitable inventeur de la soie artificielle ? Je voudrais rendre hommage à sa mémoire, en évoquant ici les souvenirs d'un maître d'industrie que je n'ai connu qu'indulgent. Mais qui fut dévoré par ses frères.

 

M. de Chardonnet était né à Besançon, trente-sept ans après Victor Hugo. Un de ses grands-pères avait été élu député de la noblesse aux Etats généraux comme mon grand-oncle le père Gérard l'avait été comme paysan, et ils avaient ensemble, avec Robespierre et les Jacobins, en juin 1991, voté la loi cynique du Rennais Le Chapelier contre le droit de grève des ouvriers, en croyant supprimer les corporations et aider au progrès !

 

Louis de Chardonnet, sorti de Polytechnique, fixa surtout sa curiosité sur les études naturalistes. Ce fut alors qu'il se passionnait pour l'étude de la maladie des vers à soie qu'une intuition le poussa à rechercher l'origine de leurs sécrétions, puis par la suite à tenter d'imiter le travail de la nature. Il vécut ainsi trente années préoccupé de l'idée de fabrique de la soie artificielle au bénéfice de l'industrie.

 

Son biographe l'avait connu grand de taille. Je ne le vis que tassé par l'âge, sous une forêt de cheveux blancs. Son visage, mangé par des favoris neigeux à l'autrichienne, s'éclairait d'yeux gris où brûlait toujours cette "fierté gaillarde" dont nous parle A. Demoment (Auguste Demoment, Un grand inventeur : le Comte de Chardonnet 1839-1924, Paris, édit. La Colombe, 1953).

 

J'ignorais alors la longue patience d'une partie de sa vie passée à répéter pour son tourment : "Le ver à soie a deux filières... le bombyx file aussi le coton... Or, la feuille de mûrier est riche en cellulose... Mais comment reproduire la cellulose liquide ? ". Le problème résolu après mille déboires, il monta sa première usine à Besançon en 1891. Incendies à répétition, puis un malaxeur de pâte, en sautant, éparpille le tout dans le Doubs... ! Les fournisseurs d'argent veulent alors déposséder l'inventeur. Il doit s'entendre avec des Suisses pour une autre usine : on lui vole son brevet ! C'est que la guerre des soies commence, animée par la haine perfide des soyeux de Lyon. Viennent alors les procès, les dettes... Le savant dédaignera l'argent et se laissera plumer, d'abord par des princes espagnols en mal de trône, puis par des concurrents sans scrupules, hargneux de voir sa production prendre commerce. Jamais il n'abandonnera ses recherches qui lui procureront quarante-huit brevets d'invention, dont un pour "un moteur léger à pétrole" destiné à l'aérostation ! En France, un concurrent se dresse devant lui en 1913 : la société La Viscose. Et la guerre le surprend, ruiné par les revers.

 

La paix revenue, M. de Chardonnet va placer son dernier espoir dans la création à Rennes d'une soirie qui lui permette d'utiliser un nouveau procédé de nitration pour la fabrication du collodion dont il devrait tirer une production plus compétitive. J'allais être témoin de la peine qu'il prit.

 

Tout commençait dans l'usine de Rennes par la fabrication du collodion avec du coton malaxé au sein de vastes cuves dans un mélande d'acides. On obtenait ainsi une mixture explosive, du fulmicoton, que l'on dissolvait dans un dosage d'alcool et d'éther, ce qui donnait une lourde pâte de nitro-cellulose couleur de miel, que des presses hydrauliques allaient pousser jusqu'aux ateliers de filature par des tuyauteries aboutissant à leur extrémité à des milliers de de filières en agate... Chaque filière secrétait ainsi un collodion qui, par l'évaporation de ses dissolvants, s'anoblissait en fil de soie plus ténus que les cheveux des toutes jeunes ouvrières alignées debout dans cette magnanerie chimique, devant de longs bancs parallèles où s'animait un mouvement mécanique très simple. Leur attention toujours à vif devait éviter, d'un doigt agile, que le fil ne se rompe plus d'une seconde avant de se ressouder aux autres, en s'enroulant par retors sur des bobines qu'on emportait rapidement vers de multiples opérations d'où sortirait rapidement vers de multiples opérations d'où sortirait la soie en écheveaux.

 

Je partageais mon temps entre cette filature et l'atelier mécanique. Dans cette usine poudrière, une atmosphère méphitique imprégnée de vapeurs formées à l'instant de la transmutation du collodion en soie intoxiquait les ouvrières. Chardonnet aurait voulu aboutir à n'employer à cette fabrication que des équipes accomplissant six heures par jour et ce problème de la production l'angoissait : comment améliorer la viscosité du collodion et parvenir à multiplier mécaniquement le filage d'une soie qui mettrait à la portée de toutes les femmes un tissu encore plus désirable et plus aimable à caresser...

 

L'entretien courant des machines laissait du bon temps. Par contre, si le vif-argent Simon, patron de la mécanique, m'annonçait la visite de M. de Chardonnet, je devenais fébrile. Crainte et admiration. Il avait alors quatre-vingt trois ans. Je le verrai toujours se découvrir quand il entrait sous la verrière de la filature comme pour saluer la compagnie et s'avancer vers mon établi sur un coin duquel il posait son antique gibus.

 

- Eh bien, monsieur, comment va la malade ?

 

Il s'approchait alors d'un long bâti de fonte allongé comme un monstre sur la largeur de la filature, surmonté d'un mécanisme conçu pour recevoir le mouvement par un jeu d'arbres à came et transmettre son animation à des sortes de cadrans mobiles plantés de filières minuscules. D'autres mécanismes encore et le tout compliqué d'un fourmillement de tuyaux de laiton. Depuis un an déjà, "la malade" gisait là, immobile, entre deux consultations et toujours aussi rétive à répondre aux ambitions de son inventeur. En faisant appel au concours de capitaux bretons pour l'édification de la Soierie artificielle française, Chardonnet avait promis aux actionnaires alléchés qu'ils bénéficieraient de cette nouvelle invention mécanique. Mais le premier prototype s'était en partie brisé dès la mise en route. Et depuis...

 

A chacune de ses visites, l'inventeur se débarrassait de sa jaquette, et se mettait à tourner autour de la gisante. Discrètement, j'attendais, après avoir une fois de plus remis la courroie de transmission qui l'animerait, à vide bien sûr, dans un effort de tension toujours redouté.

 

Jamais encore nous n'avions osé lui envoyer dans le ventre du collodion à filer. Après chaque expérience nouvelle, il me fallait démonter, modifier, remonter tel organe. Les manches de sa chemise empesée maculée d'huile, infatigable, le comte aux mains diaphanes prenait des notes, ébauchait un croquis. J'ignorais que j'assistais à son dernier combat contre une engeance qui l'allait vaincre. J'en connaissais comme lui les vices. L'énigme pour moi ce n'était pas la machine, mais cet homme acharné à la dominer et dont je ne savais alors presque rien si ce n'est que j'aurais acompli au besoin pour lui double journée.

 

Jusqu'alors, en s'en allant, il formulait de nouvelles instructions, assuré que lors d'une prochaine visite... Simon l'écoutait et esquissait un mouvement d'épaule. Il devait connaître l'humeur des actionnaires las d'attendre que la providentielle fileuse de soie donne des certitudes palpables. Mais pour l'altier vieillard seule la patience apportait la chance ! Comme en 1883, quand ses expériences sur la technique de la photographie lui permirent de discerner, dans une bavure arachnéenne de collodion, la réalité magique d'un fil soyeux, étirable.

 

La dernière fois qu'il vint à l'usine, l'inventeur me parut d'un allant moins sûr. Il se mit à piétiner autour de la "malade". Une auscultation méticuleuse... Je m'agitais pour préparer la mise en route. Aussitôt qu'elle commença à démarrer en grondant, je le vis qui posait pour la première fois la main sur le volant de la vanne destinée à introduire du collodion sous pression dans la tuyauterie. Etonné qu'il ne m'eût pas prévenu d'un tel essai  à plein, je m'avançais près du vieil homme pour aider à la manoeuvre. Il resta figé. Un long moment. Puis, sa main blanche retomba et je vis qu'elle tremblait... Pathétique hésitation... ultime renoncement, je vivais le dernier attachement à son rêve !

 

Le comte de Chardonnet  se tint encore un instant sans mouvement. Je voyais battre les veines de son front et redoutais qu'un malaise l'eût saisi. Mais non. Il se reprit, se tourna à demi pour me dire presque bas : "Je vous remercie, monsieur." Mon trouble s'accrut encore de le voir se contraindre à esquisser un sourire navré en jetant un dernier regard vers la machine qu'il abandonnait pour toujours. Il s'éloigna en se couvrant de son chapeau du passé. Je retournais à mon étau, bouleversé.

 

Il se trouva vingt-trois ans plus tard que, dinant un soir chez Jules Jeanneney alors ministre d'Etat et Franc-Comtois comme Chardonnet son ancien ami, j'eus la joie de pouvoir dire quels souvenirs je gardais de son compatriote. Mon hôte m'apprit alors qu'à la fin de sa vie ses revenus étaient devenus si modestes que des amis durent agir pour lui procurer une pension. Jamais le comte ne revint à l'usine de Rennes.

 

Il mourut en avril 1924 et fut conduit en terre par le Maréchal Foch.  J'écrivis dans La Bretagne communiste du 8 avril : "L'inventeur de la soie artificielle est mort. Ceux qui à Rennes ont travaillé avec Chardonnet regretteront ce vieillard qui, à plus de 80 ans, cherchait encore avec acharnement à perfectionner une machine que les sales combines des profiteurs de son intelligence ne lui ont pas permis de sauver. Il ne craignait pas de retrousser ses manches et de prendre l'outil des mains du compagnon." (note de bas de page)

 

Son invention qu'un Lyonnais voulait baptiser "la Chardonne" allait devenir "la Rayonne" et sa production prendre en Amérique un gigantesque essor. Après la rayonne viendront les nylons. Quant à l'usine de Rennes... "

 

Le comte de Chardonnet aurait-il pu imaginer, lui l'aristocrate royaliste, recevoir pareille déclaration d'amour filial de la part du jeune ouvrier communiste qui avait partagé sa passion pour la mécanique et qui allait être un acteur majeur de la lutte contre le nazisme à la tête  des Franc-Tireurs et Partisans (FTP) avant de devenir ministre du premier gouvernement de la France libérée.

 

A Rennes, une avenue porte son nom. Elle longe une friche industrielle qui montre encore des traces de son usine.

 

Avenue Chardonnet à Rennes.

 

L'enseignement technique a gardé la mémoire de ces deux hommes. Des établissements portent leur nom. En particulier un lycée professionnel à Rennes et un Centre de formation par alternance à Besançon.

 

Faut-il y voir un  symbole ? Le Lycée Hilaire de Chardonnet de Chalon sur Saône est présenté comme un "lycée de la nouvelle chance" qui se propose d'accueillir des élèves de 18 à 26 ans, issus de l'enseignement général, technologique ou professionnel, qui ont quitté le système scolaire depuis un an avec l'objectif de leur faire obtenir un baccalauréat en alternance en deux ans.

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Sur l'usine de Besançon, voir le remarquable documentaire de FR3 Franche-Comté.

 

Des ouvrières et des ouvriers parlent de leur ancien métiers. Des artistes font parler les vieux murs.

 

VOIR. Rhodiacéta : "Tant que les murs tiennent"

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Gérard Borvon - dans Chimie
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11 mars 2016 5 11 /03 /mars /2016 09:05

Par Gérard Borvon

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Jean-Baptiste Van-Hemont, Stephen Hales, Joseph Black, Henry Cavendish, Joseph Priestley, Charles Bonnet, Jan Ingenhousz, Jean Senebier, Horace-Bénédicte de Saussure, Antoine de Lavoisier, sont les personnages de cette quête d'un corps, le dioxyde de carbone, dont nous savons aujourd'hui qu'il est à l'origine de la vie, telle qu'elle s'exprime en ce moment sur la Terre, mais aussi source du dérèglement climatique provoqué par l'usage abusif du carbone fossile issu lui même de processus vitaux.

 

Jean-Baptiste Van-Helmont (1579-1644) et le gas silvestre.

 

Il considère que tous les corps sont constitués d'un seul élément : l'eau. Il observe, cependant, que tous ne se transforment pas immédiatement en eau. L’exemple le plus remarquable est celui du charbon dont il affirme que, pendant sa combustion, il libère un " esprit sauvage nommé gas ". Cet esprit constituerait d’ailleurs l’essentiel du charbon, car, dit-il "soixante deux livres de charbons consumés ne laissent guère plus d’une livre de cendres. Donc les soixante livres de surplus ne seront qu’esprit".

 

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Stephen Hales (1677-1761). Quand l’air se transforme en pierre !

Connu comme chimiste et physiologiste, Stephen Hales communique en 1727, à la Société Royale de Londres, le résultat de ses expériences sur la physiologie des végétaux. Il considère que l'air est le principal constituant des plantes.

 

Ses travaux initient une nouvelle façon de produire et de recueillir ce que nous désignons aujourd’hui par le mot "gaz".

 

Buffon qui a lu sa communication trouve indispensable de la traduire. Elle paraît en 1735 sous le titre : "La statique des végétaux et l’analyse de l’air".

 

Le traducteur est enthousiaste. "L’Angleterre produit rarement d’aussi bonnes choses", écrit-il. "La nouveauté des découvertes et de la plupart des idées qui composent cet ouvrage, surprendra sans doute les Physiciens. Je ne connais rien de mieux dans son genre, et le genre par lui-même est excellent". Il note en particulier le passage sur l’air qui est "le plus bel endroit de son livre"

 

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Joseph Black (1728-1799) et l’air fixe.

Joseph Black est né à Bordeaux, où ses parents étaient négociants en vins. Il s’inscrivit à l’Université de Glasgow à l’âge de dix-huit ans, et quatre ans plus tard partit terminer ses études de médecine à Édimbourg.

Il y est l’élève de William Cullen, médecin et professeur écossais. Celui-ci dispose d’un laboratoire bien équipé, en particulier pour les mesures des masses et des volumes gazeux.

A la demande de son professeur, il s’attache à étudier l’action et les propriétés chimiques de la "magnésie blanche" (carbonate de magnésium), utilisée comme laxatif. Cette étude l’amène à étudier, de façon quantitative, la calcination de la craie et sa transformation en chaux vive.

 

voir : (J.Black,“Expériences sur la magnésie blanche, la chaux vive, et sur d’autres substances alkalines" p.210).

 

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Henry Cavendish (1731-1810).

En 1766, il présente devant l’Association Royale de Londres une communication sur les airs factices.

 

Son exposé traite de l’air fixe tel que le définit Black, à savoir : "cette espèce particulière d’air factice qui est extrait des substances alcalines par dissolution dans les acides ou par calcination" (Philosophical Transactions, 1766, p141).

Si la description de l’air inflammable (notre hydrogène) constitue, par sa nouveauté, la partie la plus remarquable du travail de Cavendish, nous retiendrons qu’il multiplie également les expériences sur l’air fixe. Il l’obtient par l’action de l’esprit de sel (l’acide chlorhydrique) sur le marbre. Il en étudie la solubilité dans l'eau et en mesure la densité.

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Joseph Priestley (1733-1804), quand les plantes purifient l’air.

 

Les plantes ne fonctionnent pas comme les animaux !

Il est connu que quand on enferme une bougie dans une enceinte pleine d’air, celle-ci fini par s’éteindre. De même un animal y meurt rapidement. Mais que se passe-t-il quand on y met une plante ? Va-t-elle dépérir à son tour ?

"On pourrait imaginer, écrit Priestley, que comme l’air commun est autant nécessaire à la vie végétale qu’à la vie animale, les plantes comme les animaux devraient être affectés de la même manière. J’avais moi-même cette intuition quand je mis pour la première fois un plan de menthe dans un flacon de verre renversé sur une cuve à eau. Mais quand il a continué à y pousser pendant quelques mois, je trouvai que l’air du flacon n’éteignait pas une chandelle et qu’il n’avait aucun effet négatif sur une souris que j’y avais mise."

Priestley mesure l’importance de l’observation.

"Je me flatte, écrit-il, d’avoir découvert accidentellement une méthode pour restaurer l’air qui a été pollué par la combustion des chandelles et d’avoir découvert un des remèdes que la nature emploie dans ce but. C’est la végétation.

Par quel procédé la nature agit-elle pour produire un effet aussi remarquable, je ne prétends pas l’avoir découvert, mais nombre de faits se déclarent en faveur de cette hypothèse".

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Charles Bonnet (1720-1793) et l’alimentation des plantes par leurs feuilles.

 

Charles Bonnet, né le 13 mars 1720 à Genève et mort le 20 mai 1793 dans la même ville est un naturaliste et philosophe suisse. On le connaît surtout pour ses études sur les insectes et sa description de la parthénogenèse chez le puceron.

En 1754 il publie ses "Recherches sur l’usage des feuilles dans les plantes".

S’inspirant des études de Stephen Hales, il souhaite étudier la nature des échanges dans les feuilles et en particulier la façon dont elles participent à l’absorption de l’eau. Les deux faces d’une feuille sont différentes, "la surface supérieure est ordinairement lisse et lustrée" observe-t-il, "la surface intérieure au contraire est pleine de petites aspérités ou garnies de poils courts", il imagine donc une série d’expériences à partir d’une hypothèse :

"Ces différences assez frappantes ont sans doute une fin. L’expérience démontre que la rosée s’élève de la terre. La surface inférieure des feuilles, aurait-elle été principalement destinée à pomper cette vapeur et à la transmettre dans l’intérieur de la plante ? "

Pour y répondre, il imagine d’observer le comportement de feuilles disposées à la surface de l’eau en alternant les faces en contact avec le liquide. Celui-ci est contenu dans le récipient qui lui semble le mieux adapté par la largeur de son col : un poudrier.

"Au commencement de l’été de 1747, j’introduisis dans des Poudriers pleins d’eau, des rameaux de vigne. Ces rameaux appartenaient au cep planté dans le milieu d’un jardin.

Dès que le soleil commença à échauffer l’eau des vases, je vis paraître sur les feuilles des rameaux, beaucoup de bulles semblables à de petites perles. J’en observais aussi, mais en moindre quantité, sur les pédicules et sur les tiges.

Le nombre et la grosseur de ces bulles augmentèrent à mesure que l’eau s’échauffa davantage. Les feuilles en devinrent même plus légères ; elles se rapprochèrent de la superficie de l’eau".

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Jan Ingenhousz (1730-1799) : le soleil rythme la vie des végétaux.

Jan Ingenhousz (ou Jan Ingen-Housz) est un médecin et botaniste britannique d’origine néerlandaise, né le 8 décembre 1730 et mort le 7 septembre 1799.

Il publie en 1779, à Londres ses "Expériences sur les Végétaux" avec comme sous-titre : "Spécialement sur la propriété qu’ils possèdent à un haut degré, soit d’améliorer l’air quand ils sont au soleil, soit de le corrompre la nuit, ou lorsqu’ils sont à l’ombre".

Le livre en français est publié pour la première fois dans l’été 1780, puis plusieurs fois réédité, notamment en 1787. Il sera ultérieurement traduit en hollandais et allemand.

Le sous-titre est explicite. Il connait les travaux de Priestley, dont il fait un éloge prononcé. Il lui reconnaît le mérite d’avoir montré que les plantes pouvaient purifier l’air vicié dans lesquelles on les plaçait. Il revendique, par contre, celui d’avoir montré le rôle de la lumière solaire dans ce phénomène, ce que n’avait pas vu Priestley.

Il montre aussi que pendant la nuit, les plantes respirent en dégageant du CO2.

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Jean Senebier (1742-1809) ou comment les plantes s’alimentent.

 

Jean Senebier (1742-1809) est bibliothécaire à Genève et particulièrement intéressé par les sciences, en particulier la biologie. Il connaît les travaux de Priestley, Bonnet et Ingenhousz sur la "respiration" des plantes et s’emploie lui-même à les reprendre et à les développer.

Il publie ses résultats dans des "Mémoires physico-chimiques sur l’influence de la lumière solaire pour modifier les êtres des trois règnes de la nature, et surtout ceux du règne végétal (1782)" suivis des "Recherches sur l’influence de la lumière pour métamorphoser l’air fixe en air pur par la végétation (1783)".

L’émission d’air pur serait "le résultat de la conversion de l’air fixe, opéré par l’action de la végétation" qui séparerait le phlogistique de l’air fixe pour en alimenter la plante, et qui en chasserait l’air pur "comme un excrément inutile".

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Lavoisier (1743-1794). De l’air fixe à l’acide crayeux aériforme et au gaz carbonique.

 

Dans un mémoire lu le 3 mai 1777 à l’Académie des Sciences, Lavoisier traite des "expériences sur la respiration des animaux et sur les changements qui arrivent à l’air en passant par leurs poumons".

Chacun connaît l’importance de la respiration pour le maintien de la vie humaine et pourtant, nous dit Lavoisier, "nous connaissons peu l’objet de cette fonction singulière". Cet "objet", c’est l’air mais, ajoute-t-il, "toutes sortes d’air, ou plus exactement toutes sortes de fluides élastiques, ne sont pas propres à l’entretenir, et il est un grand nombre d’airs que les animaux ne peuvent respirer sans périr".

 

Le travail de Lavoisier constitue la dernière étape vers la connaissance de la nature et des propriétés du dioxyde de carbone.

 

 

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pour aller plus loin voir :

 

Histoire du carbone et du CO2.

 

Un livre chez Vuibert.

 

JPEG - 77.7 ko

Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresses…


Coupable : le dioxyde de carbone.

 

Pourtant sans ce gaz il n’y aurait aucune trace de vie sur Terre.

 

L’auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les philosophes de la Grèce antique jusqu’aux chimistes et biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l’importance du carbone et celle du CO2.

 

L’ouvrage décrit ensuite la naissance d’une chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu’elle ne s’applique au charbon et au pétrole.

 

Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès mais aussi les excès.

 

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd’hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.
 

Seront-ils entendus ?

pour feuilleter

 

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Gérard Borvon - dans Chimie
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23 octobre 2015 5 23 /10 /octobre /2015 08:01

Est-il besoin de rappeler que la chimie n’est pas une science née avec le pétrole ni une science née dans les pays du monde industriel. La houille et le pétrole ne lui ont fourni ses matériaux que depuis à peine plus de deux siècles. Pendant les millénaires précédents, seul le monde vivant, et essentiellement les végétaux, donnaient lieu à une pratique "chimique".

 

Nous parlerons ici de cette chimie dont la matière première était totalement "renouvelable" car extraite du monde végétal. Des alambics, sortaient les parfums et les remèdes issus d’épices et de plantes aromatiques du monde entier. Les meules des charbonniers fournissaient le charbon de bois utile à l’industrie. Plus tard le bois alimentera les gazogènes qui équiperont certains véhicules et la cellulose, son constituant principal, sera même à l’origine des premières fibres synthétiques.

 

Ainsi, par apports successifs, la chimie du carbone et de ses composés était déjà bien construite quand la houille et le pétrole sont venus l’investir.

 

Les populations néolithiques, cultivatrices et bâtisseuses de dolmens et d’allées couvertes, comme, ensuite, les Celtes, aux druides cueilleurs du gui, avaient vraisemblablement une bonne connaissance des plantes qui guérissaient (ou de celles qui tuaient) et savaient en préparer des potions ou des baumes. Les jardins des monastères médiévaux en avaient conservé la tradition. Certains, devenus lieux touristiques, la perpétuent.

 

Dans le monde européen, les remèdes les plus réputés empruntaient leurs savoirs aux arabes qui en tenaient une bonne part de l’ancienne Egypte ou de la Chine avec laquelle ils commerçaient. Les multiples plantes et épices rapportées d’Asie étaient à l’origine de recettes culinaires mais aussi de préparations médicales. Le médecin et biologiste arabe Abu Muhammad Ibn al-Baïtar (1190-1248) décrivait ainsi 1400 de ces plantes dans un ouvrage traduit et utilisé pendant tout le moyen-âge européen. La distillation de ces plantes rares a contribué à la popularité de l’alchimie.

 

Notons que, outre son nom, l’origine arabe de l’alchimie se manifeste dans notre vocabulaire contemporain par quelques mots rescapés : alcool, élixir … et surtout par le nom d’un instrument majeur : l’alambic.

 

Distiller les bois, les feuilles, les graines, les racines.

 

"La description des nouveaux fourneaux Philosophiques ou Art distillatoire, par le moyen duquel sont tirés les Esprits, Huiles, Fleurs, et autres Médicaments : par une voie aisée et avec grand profit, des Végétaux, Animaux et Minéraux. Avec leur usage, tant dans la Chymie que dans la médecine. Mis en lumière en faveur des Amateurs de la Vérité", est le titre d’un ouvrage dont l’auteur, Johann Rudolf Glauber (1604-1670) est un personnage charnière entre alchimistes et chimistes.

 

Né en Bavière, à Karlstadt sur le Main, il est le fils d’un barbier à une époque où ces honorables artisans, en plus de couper la barbe, étaient à la fois dentistes et chirurgiens. Ayant quitté l’école jeune, il se forme auprès des apothicaires pour s’installer lui-même comme pharmacien à Amsterdam où il fait fortune en commercialisant un remède de son invention, le célèbre "sel de Glauber" ou "sel admirable", préconisé comme laxatif, un des traitements majeurs de l’époque avec la saignée.

 

 

Le titre de son ouvrage n’est pas mensonger. Les instruments qu’il décrit resteront pratiquement inchangés jusqu’à la fin du 18ème siècle. Ses modes opératoires sont indiqués avec une réelle précision. Telle sa méthode pour extraire "la quintessence des végétaux". La méthode habituelle consiste à extraire les essences par l’eau portée à ébullition. Les huiles et alcools volatils s’en dégagent et sont condensés à travers le serpentin d’un vase réfrigérant, généralement un tonneau dans lequel circule un courant d’eau.


Manière de distiller. Glauber, La description des nouveaux fourneaux Philosophiques ou Art distillatoire, 1659.


La méthode convient, nous dit Glauber, pour les plantes de peu de prix mais son rendement est faible. Aussi en propose-t-il une autre plus efficace pour les épices rares importées du lointain Orient ou des Amériques.

 

"Je veux, dit-il, montrer une autre voie pour distiller les huiles des épices et autres choses précieuses ; ce qui se fait avec l’esprit de sel, par lequel toute l’huile est tirée hors sans rien perdre, ce qui se fait ainsi : emplis une cucurbite de cannelle, ou autre bois, ou semence, sur quoi tu mettras autant d’esprit de sel qu’il suffise pour couvrir le bois, alors place le avec son alambic sur le sable, et lui donne feu par degré, afin que l’esprit de sel bouille, et toute l’huile distillera avec un peu de flegme, car l’esprit de sel par son acrimonie pénètre le bois, et affranchit l’huile afin qu’elle distille mieux et plus aisément".

 

Notons le corps distillé, la cannelle. C’est réellement une épice qu’on ne doit pas gaspiller car elle vaut son poids d’or. Au début du 17ème siècle son commerce était assuré par les Portugais qui occupaient alors l’île de Ceylan mais à l’époque où Glauber en décrit la distillation ceux-ci ont été chassés par les Hollandais qui en détiennent le monopole. La cannelle, le clou de girofle, le poivre, la muscade, seront, en effet, l’objet d’une sanglante guerre des épices qui opposera longtemps, Portugais, Hollandais, Français et Britanniques.

 

Valmont-Bomare, dans son Dictionnaire Raisonné Universel d’Histoire naturelle (1791) consacre à la cannelle plusieurs pages. (voir p.676).

 

Il en décrit la récolte :

 

"Dans la saison où la sève est abondante, et où les arbres commencent à fleurir, on détache l’écorce des petits cannelliers de trois ans : on jette l’écorce extérieure qui est épaisse, grise et raboteuse. On coupe par lames, longues de trois à quatre pieds, l’écorce intérieure qui est mince ; on l’expose au soleil et elle s’y roule d’elle-même de la grosseur du doigt ; sa couleur est un jaune rougeâtre ; son goût est âcre, piquant, mais agréable et aromatique ; son odeur est très suave et très pénétrante."

 

Il exalte la richesse des produits de sa distillation et leurs usages :

 

" Toutes les parties du cannellier sont utiles : son écorce, sa racine, son tronc, ses tiges, ses feuilles, ses fleurs et son fruit. On en tire des eaux distillées, des sels volatils, du camphre, du suif ou de la cire, des huiles précieuses : l’on en compose des sirops, des pastilles, des essences odoriférantes, d’autres qui convertissent en hypocras toutes sortes de vins, ou sont la base de ces épices suaves qui entrent dans la confection de nos ragoûts : en un mot le cannellier est le roi des arbres à tous égards".

 

Qui pourrait nier l’intérêt de la distillation après une telle description ?

 

Moins noble que la distillation des épices : la distillation des résines.

 

Les produits précieux des résines.

 

A la fin du 18ème siècle, la récolte et le traitement de la résine de pin étaient la source d’une importante industrie.

 

"Il n’y a point de Province dans le royaume, écrit Valmont-Bomare, qui fournisse autant d’espèces de résine de pin, que la province de Guyenne ; cet arbre y croît dans les landes arides et sablonneuses, qui s’étendent depuis Bayonne jusque dans le pays de Médoc, et d’autre part depuis le bord de la mer jusqu’au rivage de la Garonne. L’espèce de pin de ces lieux est le grand et le petit pin maritime. Le suc résineux qui en découle depuis le mois de mai et le mois de septembre dans les auges, et qui par conséquent est très pur, se nomme galipot ". (Dictionnaire d’Histoire Naturelle, 1791)

 

La distillation de cette résine procurait de l’essence de térébenthine (20%) et de la colophane (80%). Le premier produit est un excellent solvant des huiles, graisses et cires, très utile pour les vernis et peintures. La colophane est connue pour ses propriétés adhésives. Sans elle l’archet d’un violon ne sortirait aucun son de la corde frottée. Ces corps entraient aussi dans la composition de remèdes divers qui pouvaient avoir une certaine efficacité. La chimie moderne nous apprend, en effet, que la résine de pin est riche en composés organiques de la famille des terpènes, corps connus comme antibiotiques et anti-inflammatoires.

 

Le goudron est un autre produit des pins et sapins. Son nom est, lui aussi, issu de l’arabe. Il s’obtient par distillation de l’ensemble du bois de pin dans des enceintes closes. Au fur et à mesure que le bois se transforme en charbon de bois, le goudron s’écoule au fond du fourneau et est conduit, liquide, jusqu’à des barils qui servent à son transport vers les ports où il est massivement utilisé pour enduire les cordages et le bois des bateaux. A Partir de savants mélanges avec de la résine ou des graisses on en prépare également des brais et des poix. Les flottes du 18ème siècle en consomment des quantités impressionnantes. Ce goudron naturel a progressivement cédé la place au goudron de houille mais certains producteurs de charbon de bois en commercialisent encore de faibles quantités.

 

Nous pourrions aussi citer des résines plus exotiques comme celles dont le mélange composait l’encens et dont le commerce était florissant.

 

Ne pas oublier la sève de l’Hévéa.

 

Une résine élastique : le caoutchouc.

 

C’est par Charles Marie de La Condamine (1701-1774) que les Français apprennent l’existence de cette gomme dont l’importance sera si grande à la fin du 19ème siècle. Ce scientifique et explorateur avait été chargé par l’Académie des Sciences de conduire une expédition au nord du Pérou afin de mesurer la longueur d’un arc du méridien terrestre au voisinage de l’équateur. L’objectif étant, rappelons-le, de déterminer la forme exacte de la terre.

 

Après avoir mené à bien l’expédition, il décidait de rejoindre Cayenne en descendant l’Amazone afin d’en dresser la carte. Le récit de son voyage, publié dans le Recueil des Mémoires de l’Académie des sciences pour l’année 1745 (voir page 430), est un vrai roman d’aventure.

 

Entre diverses observations, il y décrivait une résine élastique appelée Cahuchu dont il nous précisait que la prononciation devait être cahoutchouc. Cette résine pouvait servir à faire des torches mais son intérêt résidait dans une propriété bien plus remarquable :

 

"Quand elle est fraiche, on lui donne avec des moules la forme qu’on veut, elle est impénétrable à la pluie ; mais ce qui la rend plus remarquable, c’est sa grande élasticité. On en fait des bouteilles qui ne sont pas fragiles, des bottes, des boules creuses qui s’aplatissent quand on les presse et qui, dès qu’elles ne sont plus gênées, reprennent leur première figure. Les Portugais du Parà ont appris des Omaguas à faire avec la même matière des pompes ou seringues qui n’ont pas besoin de piston : elles ont la forme de poire creuses, percées d’un petit trou à leur extrémité, où ils adaptent une canule de bois : on les remplit d’eau, et en les pressant lorsqu’elles sont pleines, elles font l’effet d’une seringue ordinaire. Ce meuble est fort en usage chez les Omaguas. Quand ils s’assemblent entr’eux pour quelque fête, le maître de la maison ne manque pas d’en présenter par une politesse à chacun des conviés, et son usage précède toujours parmi eux les repas de cérémonie"

 

Valmont-Bomare (1791) explique que "cette bizarre coutume a fait nommer par les Portugais de la colonie du Para, l’arbre qui produit cette résine, Pao de xinringa, bois de seringue ou seringat". Les collecteurs de latex en ont hérité le nom de seringueiros !

 

Retenons ainsi la contribution des Omaguas d’Amazonie à l’équipement de nos modernes laboratoires chimiques ou biologiques au travers des "poires de caoutchouc" si utiles pour en équiper les pipettes qui servent aux prélèvements ou pour les compte-gouttes des flacons.

 

A la fin du 18ème siècle les chimistes européens se sont emparés du produit. Valmont-Bomare fait le catalogue des multiples essais pour utiliser et transformer la sève de cet arbre que les "naturels du pays appellent hhévé" et dont le nom a été transmis en France sous la forme hévéa. Il cite, en particulier le chimiste Macquer. C’est un ami de Charles de La Condamine auquel il succède à l’Académie des Sciences. Après de multiples essais il a pu constater que le caoutchouc pouvait être dissout dans l’éther pour constituer un vernis qui se figeait sous forme d’un film élastique. L’une de ses plus belles réussites : les tuyaux de caoutchouc dont on fait un si multiple usage aujourd’hui.

 

La méthode ? Il faut fabriquer un petit cylindre de cire de la grosseur d’une plume à écrire, "enduire sa surface de plusieurs couches de résine dissoute, et lorsque cette résine a pris de la consistance, la plonger avec son moule dans l’eau bouillante : la cire fond, et il ne reste plus que le tube".

 

Qui a déjà été dans un laboratoire de chimie connaît l’importance des tubes de caoutchouc pour relier les éléments de verre de façon étanche. L’opération à partir de "luts" divers était alors l’un des casse-tête des chimistes. Valmont-Bomare en présente un usage tout aussi prometteur :

 

"on s’en est servi avec beaucoup de succès pour faire des sondes, qui par leur souplesse et leur flexibilité sont bien préférables à celles qu’on a été obligés de faire jusqu’à présent avec des métaux… Ces sondes, capables d’évacuer la vessie dans les cas où les secours ordinaires sont toujours douloureux et dangereux, ne sauveraient-elles pas la vie et ne prolongeraient-elles pas les jours d’un grand nombre de malades qui périssent faute d’un pareil instrument ? "

 

 

Au début du 19ème siècle le caoutchouc devient un produit d’usage massif grâce à deux méthodes de traitement. Dans les années 1820, l’Ecossais Charles Macintosh prépare un tissu imperméable en l’imbibant de caoutchouc dissout dans du naphte bouillant. Son tissu remplace rapidement la "toile cirée". En 1842, c’est l’Américain Charles Goodyear qui trouve le moyen de stabiliser le caoutchouc par un traitement au soufre, la vulcanisation. Il peut alors équiper les roues de vélocipèdes puis des voitures automobiles, surtout après que l’Ecossais John Boyd Dunlop aura inventé le pneumatique en 1888 et que Edouard et André Michelin auront inventé les chambres à air et le pneu démontable en 1891.

 

Avec l’avènement de l’automobile la demande en caoutchouc explose. La culture de l’Hévéa, diffusée dans toutes les régions tropicales, deviendra rapidement l’une des sources importantes de revenu des colonies d’Amérique, d’Afrique et d’Asie. La richesse accumulée par les pays colonisateurs aura pour pendant l’exploitation impitoyable des populations locales.

 

Un résultat que, ni les tribus Omaguas, ni Charles de La Condamine, le visiteur qu’ils avaient si chaleureusement accueilli et à qui ils avaient livré leurs secrets, n’avaient certainement imaginé.

 

Retour aux sources.

 

L’extraction de molécules inédites dans les plantes, en particulier celles de milieux hostiles, pour des applications médicales est devenue une activité importante des laboratoires de chimie. Qui pourrait nier son intérêt. Les plantes ont fabriqué elles-mêmes les molécules nécessaires à leur protection contre les agressions de leur milieu de vie, certaines d’entre elles peuvent nous soigner.

 

Si l’histoire pouvait en être écrite, il serait passionnant de comprendre par quelle démarche intellectuelle des populations, considérées comme "primitives", ont su elles-mêmes utiliser ces produits comme remèdes. Mais, maintenant que la science sait traduire cette expérience en formules, comment pourrait-on accepter que des groupes industriels puissent prétendre "breveter" à leur profit les molécules ainsi isolées voire même les plantes qui les produisent ?

 

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Voie aussi :

 

Quand la chimie des plastiques était verte.

 

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pour aller plus loin voir :

Histoire du carbone et du CO2.

 

Un livre chez Vuibert.

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Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresses…

 

Coupable : le dioxyde de carbone. Pourtant sans ce gaz il n’y aurait aucune trace de vie sur Terre.

 

L’auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les philosophes de la Grèce antique jusqu’aux chimistes et biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l’importance du carbone
et celle du CO2.

 

 

L’ouvrage décrit ensuite la naissance d’une chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu’elle ne s’applique au charbon et au pétrole.

 

Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès mais aussi les excès.

 

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd’hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.

 

Seront-ils entendus ?

 

pour feuilleter

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Gérard Borvon - dans Chimie
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3 août 2015 1 03 /08 /août /2015 20:41

"Asphalte ou Karabé de Sodome, Asphaltus, c’est le nom que l’on donne au bitume de Judée, parce qu’on le tire du lac Asphaltide"

 

Ainsi débute l’article "Asphalte" du Dictionnaire Raisonné Universel d’Histoire Naturelle de Valmont-Bomare (1791). Pour être plus précis, l’auteur ajoute que c’est une substance qui "s’élève du fond des eaux sur la surface du lac Asphaltite ou Mer de Loth, ou mer morte (lieu où étaient autrefois les deux villes criminelles qui furent englouties, Sodome et Gomorrhe)". Ce "bitume" surnage à la surface du lac. Dans un premier temps, nous dit l’auteur, "il est mou, très visqueux, très tenace, mais il s’épaissit avec le temps et acquiert plus de dureté que la poix sèche". Les Arabes, voisins du Lac, s’en serviraient pour goudronner leurs bateaux. De vieilles traditions lui attribuent bien d’autres usages :

 

"On prétend que ce bitume entre dans la composition des beaux vernis noirs de l’Inde et dans celle des feux d’artifice que les orientaux font brûler sur l’eau. Selon le témoignage des anciens, les murs de Babylone furent cimentés avec l’asphalte. Ce bitume de Judée qui est un élément de la grande thériarque (remède universel) est quelquefois nommé gomme de funéraille et de momie, parce que le commun du peuple, chez les Egyptiens, en faisaient usage autrefois pour embaumer les corps morts de leurs parents, et même les oiseaux sacrés".

 

Asphalte et bitume sous Louis XV.

 

Mais l’asphalte qui intéresse d’abord les lecteurs français de l’article du Dictionnaire de Valmont-Bomare, est celui que l’on trouve dans le sous-sol de Neufchâtel, en Suisse, et qui s’exploite en galeries.

 

En date du 21 février 1720, un arrêt du "Conseil d’Etat du Roy Louis XV", autorise le Sieur de la Sablonnière, Trésorier des Ligues Suisses, à faire " entrer dans le Royaume, de la Mine de Pierre d’Asphalte préparée et non préparée, et l’Huile qui se tire de cette Pierre ". Et ceci sans aucune taxe. C’est dire l’importance accordée au produit par le pouvoir royal. Il servira en 1743 à rendre étanches les bassins de Versailles et à y réparer un certain nombre d’ouvrages.

 

 


Bassin d’Apollon à Versailles.

 

Deux vaisseaux partant pour Pondichéry et le Bengale seront carénés avec cet asphalte qui se montre efficace pour lutter contre les tarets, ces "vers" qui infestent les mers chaudes et dont les galeries détruisent les coques des navires.

 

 


Navires de la Compagnie des Indes à Pondichéry.

 

 

La mine de Neuchâtel se visite encore aujourd’hui et le touriste peut même y déguster un traditionnel " jambon cuit dans l’asphalte "

 

 

         
Le cuisinier à l’asphalte.

.

La France de Louis XV possède, elle aussi ses mines d’asphalte.

 

Elles se trouvent en Alsace et ont également été ouvertes par Louis Pierre Ancillon de La Sablonnière. Il existe dans ce pays, nous dit Valmont-Bomare, "une fontaine dont l’eau, quoique claire et limpide, sent un peu le goudron, à cause des parties bitumineuses dont elle est chargée. Les habitants du pays estiment singulièrement cette eau pour tenir le ventre libre et exciter l’appétit : les bains de cette fontaine sont aussi très salutaires pour les maladies de la peau". Ces eaux sur lesquelles surnagent en permanence "un bitume noir et une huile rouge" auraient fait donner à cette fontaine le nom de Backelbrunn ou fontaine de poix.

 

Nous retrouverons cette fontaine sous le nom transformé de Pechelbronn. Cette fontaine a jailli quand des fouilles ont été faites dans l’espoir de trouver dans le sous-sol des métaux précieux. On y a trouvé de l’asphalte mais aussi du charbon et bientôt un liquide qui fera la fortune des exploitants : le pétrole. Nous en reparlerons.

 

Pour ce qui est de l’asphalte, son nom, pour nos contemporains est généralement lié au revêtement des routes. La technique a pris son essor au milieu du 19ème siècle.

 

L’asphalte dans les villes de la belle époque.

 

Un article de la revue La Nature, daté de 1881, nous détaille le travail de l’asphalte. L’auteur, ingénieur, conférencier au Conservatoire des Arts et Métiers, rappelle que sous le nom général de bitume on a désigné un liquide épais, parfois pur, mais souvent mélangé à des terres diverses. La tradition a conservé le nom d’asphalte pour un bitume particulier constitué d’une roche calcaire aux pores imprégnés de bitume. Son intérêt, découvert par des entrepreneurs en travaux publics à partir des années 1850, consiste en sa capacité à être compacté.

 

Il se raconte que cette propriété aurait été observée par hasard dans une mine d’asphalte : les morceaux tombés sur le sol et écrasés sous les roues des charrettes auraient fini par constituer une voie très résistante. Un ingénieur suisse aurait été le premier à utiliser le procédé pour asphalter une route. En France, Henry Darcy, ingénieur général des Ponts et Chaussées le recommandait, en 1850, pour la voirie de Paris. Le premier essai était fait en 1854, rue Bergère, à Paris.

 

 


Coulage d’asphalte sur un trottoir à Paris Revue La nature, 1881

 

Inévitablement, la nouvelle technique devait opposer partisans et adversaires. L’asphalte serait glissant pour les chevaux les jours de pluie. Il serait cassant en hiver et deviendrait liquide en été. Un ingénieur civil, Léon Malo, avait alors l’idée de le couler avec des graviers pour donner un revêtement solide et commode qui remplacerait peu à peu les pavés quand la voiture automobile viendrait prendre la place des fiacres et des chevaux. Chacun connaît le succès ultérieur de la méthode.

L’asphalte était donc un matériau précieux mais plusieurs des régions d’où il était extrait produisaient également un produit dont l’intérêt allait bientôt dominer : le pétrole.

 

Le pétrole, huile de la pierre.

 

Pétrole, Petroleum, huile de pierre : "c’est un bitume liquide, inflammable, d’une odeur forte, d’une saveur pénétrante, très amère et exhalant dans le feu une vapeur fétide ; il surnage toutes les liqueurs. Cette huile minérale découle le long de certains rochers, à travers des terres et des pierres dans la Sicile, dans l’Italie, en France, en Allemagne, etc.".

 

Un "bitume liquide" : cette introduction de l’article Pétrole du Dictionnaire de Valmont-Bomare (1790) est caractéristique de la hiérarchie des intérêts accordés au pétrole à la fin du 18ème siècle. Nous avons déjà noté que le bitume (ou asphalte) de Neufchâtel, en Suisse, a rendu étanches les bassins de Versailles. L’huile de pétrole est également connue depuis des siècles, essentiellement sous forme d’un remède médical. La plus célèbre, en France, est l’huile de Gabian.

 

Quand le pétrole était un médicament.

 

Gabian est une commune de l’Hérault. On fait remonter aux premiers siècles de notre ère la mise à jour, par les romains, d’une source de cette "huile de pierre" semblable à celle que leurs médecins utilisaient déjà pour soigner de l’arthrose et de diverses maladies de la peau. Avec des fortunes diverses, la tradition avait traversé les siècles. En 1752 paraissait à Bézier un "Mémoire sur l’huile de Pétrole en général et particulièrement sur celle de Gabian". Lu à l’Académie des Sciences et Belles Lettres de Béziers, approuvé par l’Université de Médecine de Montpellier, il avait été publié sous l’autorité de l’évêque et seigneur de Bézier qui entendait bien tirer bénéfice de cette source. En effet, nous disait l’auteur du mémoire, une rumeur avait couru qui affirmait que cette source était abandonnée, il convenait donc "d’informer le public que ce baume minéral coule depuis quelque temps avec assez d’abondance pour en fournir, non seulement à tout le royaume, mais encore aux pays étrangers, par les dépenses qu’a faites M. De Bosset de Roquefort, Evêque de Béziers, Seigneur de Gabian, pour remettre cette Fontaine en état".

 

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Et pour éviter toute falsification il était ajouté que le prélat avait pris des précautions qui consistaient "à faire recueillir cette Huile par une personne de qualité éprouvée qui a ordre de la mettre dans des bouteilles de différentes grandeurs, de sceller ces bouteilles du Sceau de ses Armes et de signer l’étiquette qu’on y met dessus ; de sorte qu’à présent on est assuré d’avoir, quand on veut, de l’Huile de Pétrole toute pure et telle qu’elle coule naturellement de la source".

 

Excellente publicité. De telles précautions suggéraient, à elles seules, que le précieux élixir possédait de fabuleuses propriétés.

 

Le texte reprenait un Mémoire publié en 1717 par M. Rivière, médecin et membre de la Société Royale des Sciences de Montpellier. Le Grec Dioscoride (40-90), l’un des pères reconnus de la pharmacologie était d’entrée mis à contribution. Le Naphte (terme d’origine grecque pour désigner le bitume), affirmait-il "est très efficace contre les vapeurs de Mères et contre les relâchements de l’utérus, soit en parfum soit en liniment. Cette huile prise avec du vin et du castoreum (sécrétion produite par les glandes sexuelles du castor) provoque les Mois aux femmes. Elle est d’un grand secours dans les vieilles toux et dans les difficultés de respirer. Elle remédie aux morsures de serpent, aux douleurs de sciatique et aux points de côté. Prise en bol elle apaise des maux d’estomac et avalée dans du vinaigre elle dissout le sang caillé ; Délayée dans de l’eau d’orge et prise en lavement elle guérit la dysenterie. En parfum elle soulage ceux qui sont enrhumés et appliquées sur les dents elle apaise la douleur. Enfin si on l’applique avec de la farine de la cire et du nitre elle est merveilleuse contre la léthargie et les douleurs de goutte et de sciatique".

 

Et si ce n’était pas encore assez, l’auteur ajoute que Pline (23-79) lui attribue aussi la propriété de "guérir la lèpre, les dartres et les démangeaisons, d’arrêter le sang, de réunir les plaies et de les consolider".

 

Avec une telle introduction, digne des meilleurs bateleurs de foires, le succès était assuré.

 

Mais les auteurs du 18ème siècle n’ignorent pas, non plus, que dans certains pays lointains l’huile de pétrole sert à un usage bien plus matériel. "Ce bitume liquide, nous dit Valmont-Bomare, sert à éclairer en Perse et plusieurs autres lieux, mais notamment à Bakou, ville située sur la mer Caspienne, à trois milles d’Astracan, où il n’y a point de bois. On y fait un commerce si considérable de pétrole, qui s’y puise dans plus de vingt puits, que le souverain, c’est-à-dire le Khan de Bakou, en retire annuellement de droit régalien 40 000 roubles, ce qui fait environ 200 000 livres argent de France". Déjà un Prince du Pétrole et des pétroroubles avant les pétrodollars.

 

Quel usage pour ce pétrole ? "On le brûle dans les temples et les maisons , dans des lampes garnies de mèches grosses comme le pouce. Quelques voyageurs assurent qu’on brûle plus de cette huile minérale que de chandelles à Bagdad. On s’en sert aussi au lieu de bois : pour cet effet on jette deux ou trois poignées de terre dans l’âtre de la cheminée, on verse ensuite l’huile minérale par-dessus, puis on allume avec un bouchon de paille, et sur-le-champ il en résulte une flamme assez vive ; plus on agite et retourne la terre imbibée et mieux elle brûle : il en sort une vapeur bleuâtre, d’une odeur plus ou moins disgracieuse et la fumée noircit entièrement les habitations ; cependant on prétend que les aliments n’en contractent absolument aucun mauvais goût".

 

N’oublions pas non plus que nous sommes en Perse et que les vieux cultes du feu n’y sont pas encore éteints : "Les Gaures (mot d’origine arabe signifiant infidèle, traduit également par Guèbres) et les Persans qui adorent le feu et qui suivent la religion de Zoroastre leur instituteur, viennent à Bakou pour rendre leur culte à Dieu qu’ils adorent sous l’emblème du feu ; la flamme du pétrole allumé est pour eux le feu éternel et le Soleil, le symbole le plus frappant de la Divinité".

 

Un siècle plus tard, le feu de Zarathushtra brûle à présent dans les plus banales lanternes et les temples du feu sont essentiellement visités par les touristes.

 

Le pétrole du Caucase.

 

Un article de la revue La Nature, daté de 1884, nous décrit les derniers prêtres de Bakou :

"Il n’existe plus guère de temple du feu et le plus célèbre sans doute de tous est celui d’Atech Gach, près de Bakou, sous la coupole duquel, l’autel est perpétuellement couvert de flammes. Il y a quelques années encore, ce temple était desservi par trois ou quatre prêtres, mais dernièrement il n’en restait plus qu’un, et, signe des temps, comme le nombre des paroissiens a diminué d’une façon extrêmement remarquable, puisqu’on ne voyait plus arriver par an que deux ou trois Parsis, ce brave pontife, au lieu d’exploiter la crédulité des adorateurs du feu, exploitait tout simplement les sources de pétrole de son temple, dont l’huile, paraît-il, était d’excellente qualité et qu’il vendait fort bien".

 

Excellente est, en effet l’huile de Bakou. Un rapport d’un consul anglais considère "que Bakou renferme beaucoup plus d’huile que les régions pétrolifères d’Amérique et que les sources de pétrole de Bakou sont sans pareille dans le monde entier". L’extraction en est commode. Alors qu’il est courant en Amérique de forer jusqu’à 2000 pieds ( environ 700m) pour trouver du pétrole, "au Caucase, au contraire, la profondeur des puits ne dépasse jamais 140mètres et il y en a beaucoup dont la profondeur est inférieure à 60 mètres ; dans certains endroits il suffit d’enfoncer une carne dans la terre pour en faire jaillir le gaz, et il n’est pas rare de trouver le pétrole en grande masse, à 5 mètres du sol".

 

En 1882, suivant l’estimation du consul britannique, Bakou avait produit trois millions d’hectolitres de pétrole. Une partie était distillée sur place. On en retirait environ une douzaine de produits classés en deux catégories. D’abord de 30% à 40% du produit roi, le Kérozine, pétrole lampant ou photogène. En effet, le pétrole est d’abord utilisé pour l’éclairage. Des deux tiers restants, considérés comme un "résidus", on extrayait quand même des paraffines, des vernis et surtout de l’huile et de la graisse lubrifiantes, forts utiles pour toutes les machines de ce siècle industriel. Noter aussi que les meilleures installations étaient capables de recueillir et condenser "l’essence de pétrole" constituée par les produits les plus volatils connus alors sous les noms de benzoline ou de gazoline et dont l’importance deviendra primordiale par la suite.

 

Ce pétrole de Bakou est d’un transport difficile mais il intéresse les frères Nobel qui créent pour l’exploiter, en 1879, la "Société pour l’exploitation du Naphte, Nobel frères". Elle est présente sur le stand de la Russie à l’exposition internationale de 1900 à Paris. A cette date les multiples puits exploités sont reliés à l’usine de raffinage mise au point par Alfred, le chimiste inventeur de la dynamite, par un réseau de tuyaux long de 304 kilomètres. Elle dispose de 189 bateaux-citernes et remorqueurs représentant un tonnage de 182 000 tonnes pour transporter le pétrole sur la Caspienne et de 1237 wagons pour l’acheminer jusqu’à la Mer Noire et différentes villes de Russie et de là vers l’Europe. Elle doit faire face cependant à un rude concurrent.

 

Le pétrole d’Amérique.

 

Aux Etats-Unis, plus encore qu’en Europe à la même époque, le pétrole est d’abord vendu comme un remède miracle : "l’huile de Seneca" qui emprunte son nom à une tribu Iroquois. Ceux-ci l’utilisaient comme médicament et pour des pratiques rituelles. La technique pour le recueillir avait d’ailleurs été empruntée aux autochtones. Ils creusaient des puits carrés, peu profonds et boisés à l’intérieur. Ils laissaient séjourner pendant quelque temps des couvertures de laine au fond de ces cavités, puis retiraient les couvertures pour les tordre. Les Américains conservèrent ce mode d’exploitation longtemps après avoir chassé les premiers occupants. L’huile était vendue en flacons par des colporteurs qui sont restés, dans le folklore américain, comme des figures traditionnelles de la conquête de l’Ouest.

 

Vers 1850 apparaissent en Europe les lampes à huile minérale. Les premières d’entre elles avaient été mises au point par un manufacturier de Paris, Alexandre Selligue, qui en avait déposé le brevet en 1838. Son combustible était alors un produit de la distillation de l’huile de schiste. L’huile de pétrole a rapidement pris le relai. Le produit étant bien moins onéreux que l’huile de baleine qui était alors le produit phare. Il allait rapidement inonder le marché. L’ère du pétrole roi commençait.

 


La lampe à pétrole, symbole du confort bourgeois du 19ème siècle (Illustration de Germinal).

 

En 1859 Edwin Laurentine Drake, dit "le colonel", recueillait du pétrole, à Titusville en Pennsylvanie, dans un forage d’une dizaine de mètres de profondeur. La technique était nouvelle en Amérique où le pétrole était généralement recueilli dans des écoulements de surface.

 

La nouvelle provoquait une véritable ruée vers l’or noir. Pierre Juhel, dans son "Histoire du Pétrole" (Vuibert, 2011), cite un journal local : "Une nuée d’aventuriers s’est abattue sur cette nouvelle terre promise et a entrepris des forages de tous côtés. Aucun placement, en effet, ne saurait être plus lucratif. Le centre de la région ainsi exploitée est Clintock à 12 milles de Titusville […] On ne voit de tous côtés que des charpentiers occupés à construire des huttes, des hangars et des granges qui ne tarderont pas à faire place à une ville florissante".

 

La "ferme de la veuve Mac Clintock" est restée célèbre dans la saga pétrolière. En 1863, une nappe jaillissante y donna 1000 barils d’huile par jour et dès l’année suivante la propriétaire du terrain percevait 2000 dollars de royalties par jour pour les puits présents sur sa terre. Cette femme avait conservé l’habitude d’attiser son feu de bois avec du pétrole, dangereuse méthode, elle en mourut brûlée. Son fils adoptif, John Steel, âgé de 20 ans héritait d’une fabuleuse fortune qu’il dilapida de façon extravagante. Ce qui lui valut d’entrer dans la légende sous le nom de "Coal oil Johnny", Jean du pétrole.

 

Après la Pennsylvanie, un nouvel eldorado allait naître en Californie. Dans les années 1880, la région de Los Angeles respirait le parfum des orangers et des citronniers. On y venait des régions froides du Nord Américain pour y passer des hivers ensoleillés, ce qui alimentait une spéculation immobilière. L’un de ces promoteurs avait vu trop grand et plusieurs des propriétés mises en vente se trouvèrent sans acquéreur. Les administrateurs de la société se souvinrent alors d’anciennes prospections qui avaient révélé des traces de pétrole dans le secteur.

 

Après plusieurs essais infructueux, vient la nuit du 15 au 16 juillet 1894. Une énorme explosion souterraine éveille les habitants qui croient avoir affaire à un tremblement de terre. Une véritable trombe de pétrole sort du puits, entrainant avec elle les déblais, les outils et même d’énormes blocs de pierre. L’odeur du pétrole remplace celle des orangers.

 

Puits jaillissant de pétrole. Louis Figuier, les Merveilles de la Science, 1870.

 

Après avoir tenté de faire boucher le puits, la municipalité de Los Angeles mesurait tout l’intérêt de la découverte. Bientôt l’entreprise de promotion immobilière se transformait en compagnie pétrolière, la Californian Oil Company, pendant qu’à la place des citronniers se dressait une forêt de derricks et d’éoliennes actionnant les pompes des puits. A la fin de l’année 1895, quatre cents compagnies différentes exerçaient leurs activités autour de Los Angeles. La Santa Fe Terminal Railroad avait poussé ses voies ferrées jusqu’au pied de chaque puits et arrosait tout le pays jusqu’aux ports qui transportaient le pétrole vers l’Europe. Des fortunes immenses se construisaient en très peu de temps et le pétrole méritait bien alors son nom "d’or noir".

 

Et en Europe ?

 

Nous avons déjà rencontré les mines de Pechelbronn (ou Backelbrunn), en Alsace, exploitées depuis Louis XV pour son asphalte. Un article de la revue La Nature, de 1890, nous décrit un paysage bien modifié. Une pointe de nostalgie d’abord : on y signale que "Pechelbronn, dont le nom allemand signifie la Fontaine de la Poix, est une annexe de la commune de Merkweiler, dans notre ancien département du Bas-Rhin, au pied des Basses Vosges". La guerre de 1870 entre la France et la Prusse a déplacé les frontières. Celle qui se prépare déjà, et qui éclatera quatorze ans plus tard, aura également des liens avec le charbon et le pétrole.

 

Mais revenons au Pechelbronn de 1890. L’auteur de l’article nous invite à une visite guidée : "En regardant autours de vous, dans la localité, vous voyez du bitume noir, d’une consistance huileuse, surnager au-dessus des rigoles, à travers les prairies… Une villa, habitée par la famille Lebel, propriétaire des exploitations de pétrole, s’élève au bord de la route de Lampersloch à Soulz-sous-Forêt, entourée de raffineries d’huile minérale, avec leurs grandes cheminées fumeuses. Dans la prairie, pointent de distance en distance des pyramides en Planche, pareilles à des flèches de clocher sans tour, mais contre lesquelles s’adossent de petites maisonnettes en planche également. Ce sont les abris des sondages pour la recherche du pétrole jaillissant".

 


Puits de Pétrole à Pechelbronn, d’après une photographie. La Nature, 1890.

 

Dans le paysage se trouvent aussi les installations pour la distillation du pétrole. Suivant la densité des produits obtenus, par rapport à l’eau, on distingue la gazoline (0,670), la benzine (0,690 à 0,700), le naphte (0,715), la ligroïne (0,725), le pétrole lampant (0,800 à 0,810), les huiles légères (jusqu’à 0,850) et les huiles lourdes (0,850 à 0,890) pour le graissage. En cette fin de 19ème siècle, les essences de pétrole, benzine et gazoline, sont considérées comme des déchets peu utiles. Trop volatils et trop inflammables, elles étaient trop dangereuses pour l’éclairage. Seule la célèbre et robuste lampe "pigeon" y était adaptée. Dix ans plus tard, ces "déchets" allaient révéler leur valeur marchande.

 


Publicité pour le pétrole de Pechelbronn. La Vie en Alsace, 1933.

 

Privé de l’Alsace, le gouvernement français encourageait alors la prospection sur d’autres secteurs du territoire. Avec le retour de la fièvre pétrolière dans notre France contemporaine, un coup d’œil rétrospectif sur les sites visités, ne manque pas d’intérêt.

 

Premier vieux souvenir, Gabian et son pétrole-médicament authentifié par le sceau de l’évêque de Béziers. Un sondage jusqu’à 413 mètres ne donne aucun résultat, sinon un peu de gaz.

 

Ensuite Grenoble, ou plutôt, à proximité, la commune de Saint-Barthélémy sur Gua où brûle la "fontaine ardente". Des émanations de méthane sortent pas des fissures du sol et s’enflamment, un indice prometteur. Hélas, après un sondage à 198 mètres le pétrole n’est toujours pas là. Aujourd’hui la fontaine ardente, qu’une publicité touristique considère comme l’une des 7 merveilles du Dauphiné, brûle encore et mérite la visite, même si certains amateurs regrettent un aménagement du site peu respectueux de l’environnement naturel.

 

Dans la Limagne d’Auvergne des indices également existent. Ici et là sourdent des sources de bitume. Le Puy de la Poix, volcan érodé qui possède une source régulièrement exploitée, mérite bien son nom. Elle suinte encore aujourd’hui et est remise en valeur par des défenseurs éclairés du patrimoine.

 

Ces sondages de 1893 ne connaissent pas le succès. Ce qui n’empêchera pas d’autres tentatives entre 1919 et 1922. En 1919, un forage près de la mine de bitume de Pont-du-Château déclenche un phénomène spectaculaire au moment où la sonde atteint 415 mètres. Sous la pression des gaz libérés, de véritables geysers sortent du tubage de la sonde. Dans une "Note sur les recherches de pétrole dans la Limagne", Philippe Glangeaud, professeur de géologie à l’université de Clermont-Ferrand, témoigne :

 

"Le 21 décembre, à minuit trente, alors que l’on remontait un taraud, se produisit une violente explosion qui réveilla tous les habitants de Martres-d’Artrières. Le geyser venait d’entrer de nouveau en activité et de projeter, hors du trou, 180 mètres de tiges qui traversèrent le toit de la tour et tombèrent dans le ruisseau voisin entrainant le taraud avec elles.

 

Le poids de ce projectile d’un nouveau genre atteignait 2500 kilogrammes et mesurait 180 mètres de long. C’est, je crois, un record de projection de geyser. Il n’y eut heureusement aucun accident humain". (La Nature, 1893)

 

Hélas de ce puits ne jaillira pas du pétrole mais "du sable et du bitume dans lequel s’enlisaient les visiteurs qui s’approchaient de trop près pour observer le phénomène". Après avoir éjecté plusieurs centaines de kilogrammes de bitume par jour, le forage ne donne bientôt plus que de l’eau chargée de gaz carbonique qu’une société, la Carbonique d’Aigueperse, entreprit d’exploiter. La Limagne ne verra donc pas se dresser des derricks sur son sol. Elle figure encore actuellement cependant sur la carte des zones vouées à la recherche de pétroles "non conventionnels".

 

Ayant perdu l’Alsace, la France fait donc piètre figure dans le domaine de la production pétrolière. C’est ce que révèle l’Exposition Universelle de 1889 à Paris.

 

Le pétrole dans le monde en 1889.

 

L’exposition de 1889 à Paris, pour le centenaire de la révolution française, a été d’abord une vitrine pour le charbon, l’acier, la vapeur et l’électricité naissante. L’industrie pétrolière n’a cependant pas été oubliée. L’initiative de sa mise en scène est due à la famille Deutsch, industriels français spécialisés dans le raffinage du pétrole. Dans un vaste réservoir servant au stockage du pétrole était disposé un diaporama représentant l’industrie pétrolière dans le monde.

 

"A notre époque où la lumière est devenue pour tous un besoin impérieux et une condition de bien-être, il est fort intéressant de suivre dans sa production, ou plutôt dans son élaboration, le pétrole qui a su prendre rang et le conserver à côté du gaz et de l’électricité. C’est ce que nous montre le panorama". (LaNature, 1889). L’éclairage est donc bien, pour le moment, l’intérêt principal du pétrole.

A vrai dire, seules deux régions étaient représentées sur ce diaporama : les Etats-Unis et le Caucase. Mais comment se forme ce pétrole ?

 


Panorama du pétrole à l’Exposition Universelle de Paris en 1889. La Nature, 1889.

 

La querelle des plutoniens et des neptuniens.

 

L’article de La Nature évoque la polémique du moment : "Le chimiste allemand Engler en fait remonter la production à la décomposition lente de végétaux et d’animaux antédiluviens ; Berthelot et Mendeleïev l’attribuent à des réactions chimiques résultant de phénomènes volcaniques".

 

Neptuniens d’un côté (décompositions d’organismes végétaux dans la mer), Plutoniens de l’autre (origine volcanique), le débat est d’importance.

 

Les producteurs américains alimentent une campagne de dénigrement à l’encontre des gisements de Bakou. Ils sont en cours d’épuisement, disent-ils. Mendeleïev, célèbre pour la mise au point du tableau périodique des éléments chimiques, est aussi directeur des mines du Caucase et réplique immédiatement : le Caucase est en mesure d’alimenter le monde entier pour tous les usages. D’ailleurs, affirme-t-il, les réserves de pétrole sont inépuisables. Sous l’écorce, la matière terrestre serait constituée de carbures métalliques, particulièrement de fer. A travers les failles de la croûte, de l’eau s’infiltrerait qui réagirait avec ces carbures en donnant des oxydes et des carbures d’hydrogène qui, en remontant vers la surface, se combineraient pour donner les différents composés du pétrole. Alors pas d’inquiétude, là où le pétrole sort il continuera à sortir.

 

Même si la thèse du pétrole issu de la fossilisation de matières organiques l’a emporté, des scientifiques défendent, encore aujourd’hui, la possibilité de pétrole "abiotique".

 

Indifférent à l’aspect théorique de la querelle, le rédacteur de l’article de la Nature semble, pour sa part, pencher pour le pétrole russe. Il aurait, sur les pétroles américains, l’avantage "de contenir de la benzine, de l’anthracène et de l’huile d’anthracène, c’est-à-dire les mêmes principes précieux que le goudron de houille, permettant d’obtenir la gamme prestigieuse des matières colorantes dont l’industrie des teintures fait actuellement un si grand usage. C’est pour le pétrole russe un appoint dont on ne saurait calculer les conséquences".

 

Premiers pipe-lines, premiers pétroliers, premières raffineries, premiers accidents.

 

L’exposition se veut didactique. On y représente "les énormes canalisations de tuyaux ou pipe-lines qui, au Caucase et aux Etats-Unis surtout, s’étendent sur des longueurs étonnantes". Le plus long, celui de Philadelphie, fait, à lui seul, 372 kilomètres de longueur. Ces tuyaux alimentent des réservoirs de fer de 4500 à 6000 hectolitres de capacité, semblables à celui où se tient l’exposition.

 

Pour ce qui est de l’expédition, le temps est venu des bateaux-citernes (tank-steamers ou tank-ships) qui peuvent transporter jusqu’à 32 000 tonnes de pétrole. Ils remplacent peu à peu les antiques navires où le pétrole était contenu dans de petits tonneaux de bois, des "barils". Ce conditionnement en "barils" est issu des méthodes utilisées à Pechelbronn au 18ème siècle et importées aux USA. Le baril de 42 gallons américains, soit environ 159 litres, est resté la mesure internationale pour les transactions pétrolières.

 

Ces pétroliers d’un nouveau genre sont-ils plus sûrs ? On se souvient encore, au moment où se tient l’exposition, de l’explosion survenue dans le port de Calais le 16 octobre 1888.

 

Le pétrolier Ville-de-Calais est "un superbe navire jaugeant 1221 tonneaux, construit en acier et pourvu de puissantes machines, les quelles étaient placées tout-à-fait à l’arrière, de façon à ce que les chaudières fussent bien isolées de la partie du navire contenant le pétrole" (revue La Nature, 1888) . Pourtant, en ce jour néfaste, le pétrolier ayant livré son chargement se préparait à appareiller vers New-York puis Philadelphie quand le capitaine en second et le troisième mécanicien descendirent inspecter la cale. "Quelques instants après, une immense colonne de feu s’éleva à plus de 100 mètres et fut suivie d’une formidable détonation. On suppose que l’un de ces malheureux aura voulu enflammer une allumette qui aura mis le feu au gaz de pétrole resté dans l’un des compartiments.

 

Le choc produit a été tel que la plupart des rues de l’ancien Calais se sont trouvées jonchées d’éclat de vitres. A Saint-Pierre-lès-Calais, la secousse s’est faite tellement sentir, que dans plusieurs maisons les portes se sont ouvertes et que le gaz s’est éteint. Le bruit de l’explosion s’est étendu jusqu’à Boulogne et Douvres. Toutes les rues de calais ont été jonchées d’éclats de verre ; des plaques de tôle ont été arrachées au navire et projetées à plus de 500 mètres de distance. Le cadran de l’hôtel de ville s’est fendu".

 


L’explosion du Ville-de-Calais, La Nature, 1888.

 

Le bilan humain est de trois morts. Quant au bilan écologique, il n’est pas encore à l’ordre du jour. Il faudra attendre la fin du 20ème siècle et des accidents majeurs comme ceux de l’Amoco Cadiz ou de l’Erika pour qu’on commence vraiment à s’inquiéter des pollutions marines provoquées par les dégazages et les échouages.

 

Le pétrole un produit d’avenir ?

 

Déjà, en 1889, se dessine un usage étendu du pétrole. D’abord l’éclairage domestique ou encore celui des phares. Ensuite le chauffage industriel, le graissage des machines, le traitement des laines cardées, la fabrication de tissus caoutchoutés, l’imperméabilisation des tissus, la teinture, la parfumerie, la photographie et même le traitement du phylloxera ou la lutte contre les invasions de criquets en Algérie.

 

Mais s’annonce un nouveau débouché : "le mélange d’air et d’essence ou gazoline, est employé dans des moteurs spéciaux, système Otto, Lenoir, Rouart, Benz, Salomon et Tenting, Panhard et Levassor, Diederich, Noël, Forest, etc., pour produire la force motrice. Le principe consiste à fabriquer, de toutes pièces, un gaz détonnant analogue au gaz d’éclairage et que l’on utilise à peu près de la même façon".

 

Il existait déjà des moteurs fonctionnant au gaz d’éclairage issu de la distillation de la houille, mais ils étaient nécessairement fixes. Avec les essences de pétrole et l’invention du carburateur, ces moteurs pouvaient équiper des automobiles. Bientôt l’essence de pétrole ne sera plus un déchet encombrant mais un produit de grande valeur.

 


Moteur à essence de pétrole Daimler. Celui-ci, fixe s’inspire des moteurs à gaz d’éclairage. Il équipera également un Tricycle. La Nature 1888.

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Gérard Borvon - dans Chimie
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2 août 2015 7 02 /08 /août /2015 08:18

Par Gérard Borvon.

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Après l'échec du Français Philippe Lebon dans sa tentative d'introduire, en France, l'éclairage au gaz issu de la distillation du bois, l'idée est reprise avec succès en Angleterre à partir du gaz de houille.

 

Les pionniers Britanniques.

 

William Murdoch (1754-1839) est un ingénieur écossais qui, après différents essais à son domicile, déposait, en 1798, un brevet pour l'éclairage au gaz issu de la distillation de la houille. Le succès répond à ses attentes quand il rencontre James Watt qui lui propose d'équiper son usine de Soho. Un autre employé de Watt, Samuel Clegg (1781-1861) perfectionne le procédé en mettant au point un système d'épuration des gaz consistant à les faire circuler à travers un lait de chaux. Les débuts sont lents, le gaz fait peur. L'accélération viendra d'Allemagne.

 

Frédéric-Albert Winsor (1763-1830), citoyen de Brunswick, a eu connaissance du mémoire de Philippe Lebon sur la thermolampe et, conscient de son intérêt, le traduit en allemand et en anglais. Il réalise alors un module de démonstration et parcourt l'Allemagne pour des représentations publiques et payantes dont l'une, réalisée devant le Duc de Brunswick et sa cour, ajoute à sa célébrité. A la recherche d'un public plus large, il se rend à Londres où il fait une démonstration de son procédé dans la vaste salle d'un théâtre réputé. Il y rencontre Murdoch, dont le procédé à la houille rencontre déjà le succès, et qui le fait participer à certains de ses travaux.

 

Ayant lui-même déposé un brevet, il publie en 1804, une publicité pour une "Compagnie Nationale pour la Lumière et la Chaleur" qui promettait monts et merveilles à ses souscripteurs mais n'a pas vraiment su répondre à leur attente.

 

Winsor est un homme obstiné qui a le sens de la mise en scène. Illuminer un immeuble, un théâtre, une rue, un pont et inviter la population à ce spectacle est le meilleur moyen de lever les craintes des éventuels utilisateurs et d'attirer les souscripteurs. Les déboires de l'entrepreneur s'accumulent jusqu'au 1er juillet 1816, date à laquelle le roi Georges III donne à son entreprise le statut de Compagnie Royale lui permettant, du même coup, une augmentation de son capital. Trois grands ateliers d'éclairage s'installent alors dans le quartier de Westminster et étendent des kilomètres de conduites de gaz sous les pavés de la ville. D'autres suivent dans les banlieues de Londres et dans plusieurs villes d'Angleterre. Le moment est alors venu, pour Winsor, de partir à la conquête de l'Europe continentale et d'y introduire la "gas-light", en commençant par la France, le pays dont le Français Lebon avait été à l'origine de sa vocation de gazier.

 

Dans le parc de Merrion Square à Dublin on peut observer une collection de becs de gaz restaurés qui fonctionnent encore  au gaz.

 

L'éclairage au gaz en France.

 

Winsor arrive à Paris en 1815. Mauvaise époque pour faire des affaires avec le retour de l'Empereur et les cents jours, surtout avec un milieu économique, et même scientifique, qui voit mal l'arrivée de ce concurrent d'Outre-Manche.

 

Caricature anti-gaz. Louis Figuier, les Merveilles de la science, 1870.

 

Une belle publicité lui est faite quand Louis XVIII lui demande d'équiper une salle de l'opéra de l'éclairage au gaz. Dès l'annonce du chantier, la rumeur publique véhicule des prédictions d'incendie, voire même d'explosion. La lumière trop crue donnerait aux belles spectatrices un visage blafard et ferait apparaître les rides sous le maquillage. Mais le soir de la première, "le gaz hydrogène fit merveille, nous dit Luis Figuier. La lumière ne parut pas trop vive ; ni la parure ni la beauté ne perdaient rien à cette illumination nouvelle. Pas une dame, en effet, ne se servit du store établi dans chaque loge, ou ne s'abrita derrière son éventail. Quant aux danseuses, comme la scène était mieux éclairée que jamais, elles trouvèrent que tout était pour le mieux".

 

L'expérience aurait pu quand même tourner court mais l'autorité municipale de Paris a confiance en l'avenir de l'éclairage au gaz. C'est ainsi que le 1er janvier 1819, les premiers becs de gaz viennent concurrencer les réverbères à huile de la place du Carrousel. Le lendemain ce sont douze autres qui éclairent le rue de Rivoli. Le contraste entre la lumière blanche qu'ils diffusent et la clarté rougeâtre des réverbères anciens emporte l'adhésion des nombreux spectateurs venus sur place. La cause est entendue.

 

L'équipement des rues s'intensifie sous l'influence du préfet de la Seine, prédécesseur de Hausmann, Claude-Philibert Barthelot, comte de Rambuteau. La ville comptait 69 becs de gaz quand il prend ses fonctions en 1833, elle en possède 8600 à la fin de son mandat en 1848. Pourtant les compagnies qui ont investi dans cette activité, en particulier celle de Winsor, ont du mal à survivre. Les liquidations se succèdent. Il faut attendre 1855 pour que les six compagnies existant alors à Paris fusionnent. La Compagnie Parisienne qui en résulte permet le développement de l'éclairage au gaz dans l'ensemble de la ville. Si le monopole dont elle dispose lui permet d'appliquer des tarifs qui procurent à ses actionnaires de confortables bénéfices, ceux-ci provoquent aussi les protestations répétées des Parisiens.

 

Cela n'empêche pas l'éclairage au gaz de gagner les grands magasins, les théâtres, les administrations, les logements bourgeois et, surtout, la rue.

 

Quand les "becs de gaz" investissent le paysage urbain.

 

Réverbères, becs de gaz… même au temps de l'électricité les mots sont restés dans le vocabulaire pour désigner les lampadaires qui éclairent nos rues.

 

Un mot d'abord sur les réverbères. Louis Figuier, dans son histoire de l'éclairage, rappelle les clauses imposées en 1769 par Antoine de Sartine, alors lieutenant-général de police sous Louis XV, au sieur Tourtille-Segrain pour l'exploitation de l'éclairage à Paris :

 

Louis Figuier, Les Merveilles de la science, 1870.

 

"Chaque bec de lampe aura un réverbère de cuivre argenté mat, de six feuilles d'argent, et chaque lanterne avec un grand réverbère placé horizontalement au-dessus des lumières, lequel entreprendra toute la grandeur de la lanterne, pour dissiper les ombres ; ce réverbère sera également de cuivre argenté mat, de six feuilles d'argent ; tous les réverbères auront un tiers de ligne d'épaisseur".

 

Ainsi le mot réverbère, qui désignait initialement le réflecteur installé à l'intérieur des lampes, et dont la fonction est de "réverbérer" la lumière, finira par désigner la lampe dans sa totalité. Le modèle de Sartine gagnera l'ensemble du territoire et on le retrouve encore à la fin du 19ème siècle dans de nombreuses communes rurales.

 

Allumeur de réverbère en Bretagne.

A. Robida, Le vingtième siècle, La vie électrique, 1890.

 

Pour en revenir aux "becs de gaz", deux modèles s'imposent à Paris : le modèle carré aux formes simples et le modèle conique se voulant plus aristocratique.

 

 

Louis Figuier, Les Merveilles de la science, 1870.

 

Les lanternes à gaz sont placées sur des consoles fixées aux murs ou montées sur des candélabres de fonte, artistiquement décorés dans le style surchargé du "Second Empire".

Base d'un candélabre, place de l'Hôtel de Ville à Paris.

 

Ces candélabres sont placés le long des rues ou sur les refuges pour piétons qui, nous dit Louis Figuier, "commencent à être établis dans les coins de Paris où la circulation est très active". Propos tenu, notons le, à un moment où la voiture automobile n'a pas encore fait son apparition sur le pavé parisien.

 

Le modèle adopté par la capitale ne tarde pas à gagner la France entière. Avec lui apparaît un personnage familier : l'allumeur de bec de gaz.

 

Une lectrice ou un lecteur, attentif à son environnement urbain, remarquera que des répliques exactes de ces lanternes à gaz parisiennes de la fin du 19ème siècle, équipées aujourd'hui de lampes électriques, se retrouvent dans nos rues à chaque fois que l'on veut évoquer un mode d'éclairage ancien. Ainsi, de façon étrange, on trouve ces répliques de bec de gaz dans des villages qui n'ont jamais connu l'éclairage au gaz. On les voit aussi éclairer des rues aux maisons médiévales dans lesquelles elles constituent un flagrant anachronisme.

A Landerneau, d'un siècle à l'autre, du gaz à l'électricité...

 

Depuis que la fée électricité s'est imposée à la place des lampadaires à gaz, ce modernisme de la fin du 19ème siècle symbolise donc, à présent, "l'ancien".

 

 

A Paris, les becs de gaz d'origine ont été conservés et convertis à l'électricité (ici place de la République).

 

Le gaz menacé par l'électricité.

Car les heures du gaz d'éclairage sont comptées. Alors qu'il est bien installé, une concurrente sévère s'est annoncée : l'électricité. Une date symbolise le début de la guerre qui va opposer ces deux modes d'éclairage : 1878.

 

L'exposition internationale qui se tient alors à Paris, est l'occasion d'une spectaculaire démonstration. Le 3 mai, vers huit heures du soir, trente deux globes de verre émaillé, placés le long de l'avenue de l'Opéra, étaient allumés à la fois projetant une clarté douce et blanche que les observateurs comparaient à celle d'un beau clair de lune.

 

Les plus anciens se souvenaient avoir ressenti le même choc quand, soixante ans plus tôt, les premiers réverbères fonctionnant au gaz d'éclairage avaient été allumés sur la place du Carrousel pour remplacer les réverbères à huile. Aujourd'hui, c'est leur lumière qui, à son tour, paraissait rougeâtre et fumeuse. Les rues proches de l'Opéra, qu'ils éclairaient, semblaient bien sombres comparées à la clarté de l'Avenue voisine. Moderne au début du siècle, l'éclairage au gaz de ville semblait soudain dépassé.

 

Eclairage à Londres en 1878

La Nature.1879.

 

La démonstration réalisée à l'exposition internationale de 1878, avait porté ses fruits. Des ateliers, plusieurs places ou rues, des gares, l'hippodrome, adoptèrent le procédé. Les grands magasins en particulier y trouvèrent la solution aux incendies qui avaient ravagé plusieurs d'entre eux pour cause d'éclairage au gaz. Les grandes villes d'Europe et d'Amérique suivirent le même mouvement.

 

Notons, cependant, que le système donnait un bon éclairage mais qu'il n'était pas sans danger. Les hautes tensions mises en jeu demandaient des câbles bien isolés et des précautions d'usage qui en limitaient la généralisation. De plus la lumière était intense et ne s'adaptait qu'aux grands espaces. Il était hors de question de l'utiliser, à la place de l'éclairage au gaz, dans les appartements. L'Exposition Internationale de l'Electricité organisée à Paris en 1881 devait apporter une solution à ces problèmes, en particulier à celui de l'éclairage domestique : les lampes à incandescence.

 

Des lampes adaptées à chaque usage, qui peuvent fonctionner pendant plusieurs centaines d'heures, que l'on allume ou que l'on éteint en actionnant un simple commutateur, qui utilisent des tensions relativement basses… que rêver de mieux. Les lampes Edison, Maxim, Swan … sont une des attractions de l'exposition.

 

Elles reposent toutes sur le même principe qui fait intervenir une propriété récemment découverte du carbone et déjà utilisée dans les lampes à arc : sa conductivité électrique. C'est, en effet, un filament de carbone qui est enfermé dans une ampoule où on a réalisé le vide. Il s'échauffe jusqu'à devenir lumineux quand il est traversé par un courant électrique. On peut utiliser ces lampes isolément ou en équiper des lustres. Elles conviennent également pour l'éclairage des rues. En effet, une génératrice à courant continu ou alternatif est bien moins compliquée à installer qu'une "usine à gaz" dans une commune qui voudrait s'en équiper. Elle sera surtout bien plus économe si on dispose d'une source d'énergie gratuite comme une chute d'eau ou le bief d'un moulin.

 

Les premières à s'équiper d'un éclairage électrique sont de petites communes. "C’est la ville de Châteaulin, nous dit Anne Guillou (sociologue, auteure de "Enfin... la nuit devint lumière"), qui, utilisant la chute d’eau de l’écluse à Coatigrac’h, sera la première cité finistérienne (la troisième en France) à s’éclairer aux ampoules électriques. Dès 1886, une première usine hydro-électrique fut construite à 3km de la ville par l'ingénieur Ernest Lamy".( la première place étant revendiquée par La Roche-sur-Foron en Haute-Savoie)

La lumière électrique à Châteaulin quand Paris l’attend encore. Beau symbole !

De façon paradoxale, ce sont les villes les plus importantes qui devront attendre, parfois plus de 30 ans, avant de pouvoir éclairer leurs rues à l'électricité. La raison ? La durée des contrats signés avec les entreprises gazières auxquelles elles avaient délégué ce soin, bien des années en amont, et dont certains pouvaient aller jusqu'au siècle. Il a fallu l'intervention d'un gouvernement favorable à l'électricité pour que ces contrats puissent être renégociés. C'est ainsi que de nombreuses communes n'ont reçu l'éclairage électrique que dans des années ultérieures à 1950.

 

Le gaz de houille n'a pas, pour autant, disparu des villes. Abandonné pour l'éclairage il a alimenté les gazinières, équipement devenu indispensable dans les cuisines urbaines de la deuxième moitié du 20ème siècle, avant d'être remplacé par le gaz naturel importé par gazoducs et navires méthaniers.

 

Au moment de quitter le chapitre de l'éclairage au gaz et le "gaz de ville", notons que ce produit n'est pas le seul intérêt de la distillation de la houille. En dehors du coke si, utile pour l'industrie et l'usage domestique, les goudrons se sont révélés, pour les chimistes, comme une extraordinaire source de découvertes scientifiques et d'applications industrielles.

 

 

Voir aussi :

Carbone et CO2. De l'origine de la vie au dérèglement climatique. Toute une histoire.

 

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Gérard Borvon - dans Chimie
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1 août 2015 6 01 /08 /août /2015 13:40

"Charbon minéral, charbon de terre (carbo petreus) ou houille", tel est le titre de l'article que Jean-Christophe Valmont-Bomare, consacre à ce combustible dans son "Dictionnaire Raisonné Universel d'Histoire Naturelle" (première édition en 1764).

 

"Le charbon de terre est d'une très-grande utilité dans divers usages de la vie. On s'en sert pour le chauffage & pour cuire les aliments dans les pays où le bois n'est pas commun, comme en Angleterre & en Suède, à Paris, &c. Nous ne sommes peut-être pas éloignés du terme où ce bitume solide sera employé à consoler nos habitants de la négligence de ceux qui les auront précédés, à économiser le bois de chauffage pour leurs descendants".

 

Le charbon de terre pour conserver du bois aux générations futures… Ironie de l'Histoire : deux siècles et demi plus tard, le bois est devenu un des moyens susceptibles de corriger la "négligence" de notre temps et de conserver un climat supportable pour nos descendants.

 

Pour témoignage, le titre d'une circulaire récente du ministère français de l'économie : "L’utilisation du bois contribue à lutter contre le réchauffement climatique". Celle-ci explique que "La communauté scientifique s’accorde à dire que le réchauffement climatique constaté depuis environ 150 ans, et qui s’accélère actuellement, est lié à l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, en particulier du dioxyde de carbone (CO2) issu de la combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz).

 

Pour réduire cette concentration, deux solutions peuvent être mises en œuvre de façon complémentaire :

 

1° diminution des émissions de gaz à effet de serre ;

2° stockage des gaz à effet de serre produits.

 

Le bois joue un rôle dans ces deux voies qui doivent être simultanément poursuivies. ".

 

Mais retournons à la fin du 18ème siècle, période où commence le règne du charbon de terre, encore désigné comme houille, mot issu d'un vieux terme wallon.

 

Quelle est son origine ? Comme, déjà la plupart des naturalistes de son époque, Valmont-Bomare lui attribue une origine végétale : "A la surface de la Terre se rencontre un vrai bois résineux, qui n'est certainement point de notre Continent. Plus on enfonce en terre, plus on trouve ce bois décomposé, c'est-à-dire friable, feuilleté, d'une consistance terreuse ; enfin, en fouillant plus bas, on trouve un vrai charbon minéral. Il y a donc lieu de penser que par des révolutions arrivées à notre globe, des forêts de bois résineux ont été ensevelies dans le sein de la terre, où, au bout de plusieurs siècles, le bois, après avoir souffert une décomposition, s'est changé en un limon ou une matière terreuse, qui a été pénétrée par la substance résineuse que le bois contenait lui-même avant sa décomposition, et ensuite a été minéralisée". Ceci se passait dans la période que nous désignons, aujourd'hui, par "carbonifère" et qui a commence il y a environ 360 millions d'années pour s'achever 60 millions d'années plus tard.

 

Valmont-Bomare indique que, depuis le début du 18ème siècle, le charbon de terre est utilisé en Angleterre, par les maréchaux-ferrants, les serruriers, et tous ceux qui travaillent le fer. On l'utilise aussi dans les verreries, pour cuire les briques et les tuiles, dans les fours à chaux et à plâtre… partout où une température élevée est nécessaire.

 

Il signale, surtout, que les Anglais ont réussi à l'utiliser pour la métallurgie en remplacement du charbon de bois. Il faut pour cela, dit-il, "charbonner la houille", c'est-à-dire la traiter par une distillation, comme on le fait du bois dans la fabrication du charbon de bois. Les Anglais, ajoute-t-il, appellent coadks, coacks, cowkes ou cogkes, le produit sec et spongieux obtenu et qui est aujourd'hui connu sous le nom de coke.

 

La Grande-Bretagne est, en effet, déjà engagée, depuis près d'un siècle, dans cette "révolution industrielle" dont le charbon est le premier des moteurs.

 

Avec Denis Papin, le siècle de la vapeur commence en Angleterre.

 

Un premier nom illustre le siècle du charbon et de la vapeur : celui de Denis Papin (1647-1712). Né près de Blois, étudiant à l'Université d'Angers, médecin, physicien, collaborateur de Huygens et de Leibniz. Etant calviniste il quitte la France en 1675. Il choisit de se refugier à Londres où il peut faire valoir ses capacités scientifiques. Européen avant l'heure, on le rencontre aussi à Venise, puis en Allemagne en 1688 comme professeur de mathématiques à Marbourg pour revenir à Londres en 1707.

 

Nous ne donnerons pas la liste impressionnante des inventions que l'on peut mettre à son actif. Elles se concentrent, pour l'essentiel, autour de l'utilisation de la vapeur d'eau.

 

Nous avons vu, avec Lavoisier, l'extraordinaire pouvoir d'expansion d'un gaz résultant de l'explosion de la poudre noire. L'observation n'est pas nouvelle et l'idée d'utiliser ce pouvoir pour réaliser un "moteur" a été partagée par plusieurs physiciens et "philosophes éclairés". Le principe est de réaliser une explosion qui chasse l'air d'un cylindre fermé par un piston, l'air atmosphérique agissant sur l'autre face du piston le ramenant ensuite à sa position initiale. Denis Papin s'intéresse à son tour à la méthode pour l'abandonner rapidement au profit d'un autre principe : celui de l'expansion et de la condensation de la vapeur d'eau. Il s'en explique dans un mémoire publié en 1690 sous le titre de "Nouvelle Méthode pour obtenir à bas prix des forces motrices considérables" :

 

Il faut, dit-il, abandonner les expériences de moteur utilisant l'explosion de la poudre noire. "Jusqu'à ce moment toutes ces tentatives ont été inutiles, et après l'extinction de la poudre enflammée, il est toujours resté dans le cylindre environ la cinquième partie de l'air. J'ai donc essayé de parvenir, par une autre route, au même résultat ; et comme, par une propriété qui est naturelle à l'eau, une petite quantité de ce liquide, réduite en vapeur par l'action de la chaleur, acquiert une force élastique semblable à celle de l'air et revient ensuite à l'état liquide par le refroidissement, sans conserver la moindre apparence de force élastique, j'ai cru qu'il serait facile de construire des machines où l'air, par le moyen d'une chaleur modérée, et sans frais considérables, produirait le vide parfait que l'on ne pouvait pas obtenir à l'aide de la poudre à canon". (Cité par Louis Figuier, Les Merveilles de la Science, tome I).

 

L'idée était bonne, Denis Papin n'a, cependant, pas réellement réussi à l'exploiter. L'Histoire a retenu que le bateau qu'il avait construit, et dont les roues à aube étaient actionnées par sa machine utilisant la vapeur, a été détruit par les bateliers de la Weser, rivière sur laquelle il voulait l'essayer. L'incident est souvent rapporté comme l'une des illustrations de la lutte entre le "progrès" apporté par les sciences et "l'obscurantisme" des vieilles corporations attachées aux traditions.

 

Il faut reconnaître que, dans la promotion qu'il avait faite pour sa machine, Denis Papin avait tenu des propos qui avaient quelques raisons d'inquiéter les bateliers. Son premier intérêt, écrivait-il, étant de se passer de rameurs car :

 

"1° les rameurs ordinaires surchargent le vaisseau de tout leur poids, et le rendent moins propre au mouvement ;

2° ils occupent un grand espace et par conséquent embarrasse beaucoup sur le vaisseau ;

3° on ne peut pas toujours trouver le nombre d'hommes nécessaires ;

4° les rameurs, soit qu'ils travaillent en mer, soit qu'ils se reposent dans le port, doivent toujours être nourris, ce qui n'est pas une petite augmentation de dépense."

 

Peut-être ces mariniers avaient-ils déjà compris que si la vapeur leur faisait perdre leur travail il ne leur resterait plus que la solution de descendre à la mine, perspective peu réjouissante.

 

 

Les bateliers de la Weser détruisent la machine de Papin.

Les merveilles de la Science, Louis Figuier.

 

Newcomen, Watt, de la "pompe à feu" à la machine à vapeur.

 

Les mines sont les premières à avoir utilisé le pouvoir de la vapeur. Pour éviter que les galeries soient inondées il faut pomper l'eau qui s'y infiltre en permanence. Thomas Newcomen (1664-1729), mécanicien britannique, a donné son nom à la première "pompe à feu", construite sur le principe découvert par Papin, qui a commencé à fonctionner à partir de 1711.

 

 

Machine de Newcomen.

Les merveilles de la Science, Louis Figuier.

 

La machine est largement adoptée et participe au développement des mines de charbon en Grande-Bretagne avant que la machine de James Watt (1736-1819) vienne la remplacer à partir de 1775 et donner une nouvelle accélération à l'industrie charbonnière.

 

Les membres de l'Association Britannique pour l'avancement des sciences, se souviendront de l'importance de Watt quand, en 1882, il leur faudra choisir une unité de puissance.

 

Le concept physique d'énergie s'est alors clarifié : comme la matière des chimistes, l'énergie ne se crée pas, elle ne disparait pas, elle se transforme. Une même unité devra donc servir à mesurer les énergies calorifiques, mécaniques, électriques, chimiques… Les membres de l'Association Britannique choisiront d'honorer Joule comme celui qui aura le premier su établir, expérimentalement, le lien entre ces différentes énergies. Le joule remplacera donc, comme unité d'énergie, la calorie des thermiciens, le kilogrammètre des mécaniciens, le volt.coulomb des électriciens. Quant à la puissance, énergie produite ou utilisée pendant une seconde, son unité sera le watt.

 

Mais revenons à cette fin de 18ème siècle qui voit le début de la grande industrie minière britannique. Plus de charbon, c'est aussi plus de fer et d'acier et plus de machines dans les ateliers. Car le génie de Watt a produit bien autre chose qu'une pompe. Ses premières machines à vapeur ont animé les manufactures avant que leurs descendantes équipent les locomotives et les navires.

 

 

La machine à vapeur équipe diverses "locomobiles". Ici une "piocheuse".

Louis Figuier, Les Merveilles de la science.

 

 

Toutes ces machines réclament encore plus de charbon pour les faire fonctionner. La Grande-Bretagne, qui n'en manque pas prend rapidement une avance considérable sur les pays continentaux, dont la France.

 

En France, de la révolution sociale à la révolution industrielle.

 

Les Révolutionnaires français mesurent ce retard dont est en partie responsable le vieil ordre figé par les privilèges d'une noblesse peu attirée par l'industrie et par le poids des corporations inquiètes devant les innovations. Ils se veulent, par ailleurs, les héritiers des auteurs de l'Encyclopédie, premier "Dictionnaire raisonné des Sciences, des arts et des métiers".

 

L'une des personnalités les plus remarquées dans ce domaine est l'Abbé Grégoire (1750-1831). Député à l'Assemblée Constituante puis à la Convention Nationale, il présente devant cette assemblée, le 24 septembre 1794, un "Rapport sur l’établissement d’un Conservatoire des Arts et Métiers".

 

Le décret établissant officiellement le Conservatoire sera publié le 10 octobre 1794. Son premier article précise son objectif :

 

"Il sera formé à Paris, sous le nom de Conservatoire des Arts et Métiers, et sous l’inspection de la commission d’agriculture et des arts, un dépôt de machines, modèles, outils, desseins, descriptions et livres dans tous les genres d’arts et métiers. L’original des instruments et machines inventés ou perfectionnés sera déposé au conservatoire."

 

Installé en 1798 dans l'ancien prieuré royal de Saint-Martin-des-Champs, où il se trouve encore actuellement, ce "Conservatoire" ne sera pas un simple musée, ce sera un lieu de diffusion du savoir. Il sera animé par trois démonstrateurs et un dessinateur qui seront chargés d'expliquer l'usage et la construction des machines et outils présentés ainsi que de diffuser ces connaissances par le moyen de descriptions, de dessins et même de modèles.

 

La philosophie du projet est exposée dès l'introduction du rapport. Elle exalte les sciences, les arts et l'industrie mais annonce, dans le même temps, la fin de l'utopie "libertaire, égalitaire, fraternelle", et l'entrée dans le "réalisme" économique du capitalisme naissant :

 

"C’est avec surprise qu’on voit encore des gens prétendre que le perfectionnement de l’industrie et la simplification de la main-d'œuvre entrainent des dangers, parce que, dit-on, ils ôtent les moyens d’existence à beaucoup d’ouvriers.

 

Ainsi raisonnaient les copistes, lorsque l’imprimerie fut inventée ; ainsi raisonnaient les bateliers de Londres, qui voulaient s’insurger lorsqu’on bâtit le pont de Westminster. Il n’y a que quatre ans encore, qu’au Havre ou à Rouen on était obligé de cacher les machines à filer le coton. Quand une invention nouvelle peut à l’instant paralyser beaucoup d’ouvriers, la sollicitude paternelle des législateurs doit prendre des moyens pour les soustraire à l’indigence et empêcher qu’il n’en résulte une secousse ; mais au fond l’objection est puérile, sans quoi il faudrait briser les métiers à bras, les machines à mouliner la soie, et tous les chefs-d'œuvre qu’enfanta l’industrie pour le bonheur de la société.

 

Faut-il donc un grand effort de génie pour sentir que nous avons beaucoup plus d’ouvrage que de bras, qu’en simplifiant la main-d'œuvre on en diminue le prix, et que c’est un infaillible moyen d’établir un commerce lucratif qui écrasera l’industrie étrangère, en repoussant la concurrence de ses produits ? "

 

Diminuer le coût de la main-d'œuvre pour écraser l'industrie étrangère… déjà ?

 

 

Aujourd'hui le Musée des Arts et Métiers est un indispensable lieu de culture scientifique et technique où s'expose l'ingéniosité des scientifiques, ingénieurs et ouvriers des deux siècles passés. (La Nature, 1880).

 

Bientôt les classes dirigeantes choisiront, pour leurs fils, l'Ecole Polytechnique, fondée en cette même année 1794 sous le nom initial "d'Ecole centrale des travaux publics", plutôt que la faculté de droit.

 

La société industrielle explose dans un enthousiasme dont sont témoins les différentes revues de "vulgarisation" scientifique qui naissent au fil des années. Le siècle des nouvelles lumières sera scientifique et technique !

 

Le 31 décembre 1856, Louis Figuier (1819-1894), scientifique et écrivain, lance "l'Année Scientifique et Industrielle". L'Avant Propos est sans ambigüité. Finie la futilité littéraire, l'heure est au sérieux scientifique.

 

" Il a existé, pendant les deux derniers siècles, un grand nombre de recueils qui étaient consacrés à donner des nouvelles du monde littéraire, à raconter l'évènement philosophique du jour, à faire connaître le texte de l'in-promptu qui occupait la cour et la ville, à citer l'épigramme ou la chanson qui ébranlait l'autorité du ministre tout-puissant à Versailles, à critiquer l'œuvre scénique pour laquelle on s'était battu la veille dans le parterre du théâtre, à dire les faits et gestes du comédien en renom ou de la danseuse régnante.

 

Aujourd'hui, les choses purement littéraires intéressent moins exclusivement les esprits. Sans vouloir, en aucune manière, porter atteinte au mérite des lettres, qui seront toujours le premier honneur et la première force de la nation française, on peut remarquer que, depuis une certaine période d'années, des besoins nouveaux se sont manifestés parmi nous.

 

Les sciences, que le vulgaire a dû négliger tant qu'il n'a pas compris leur utilité immédiate, ont, depuis le commencement de ce siècle, étendu leur empire d'une façon souveraine. Elles n'en sont plus aujourd'hui à solliciter timidement l'attention publique. Elles s'imposent par elles-mêmes ; elles s'imposent par les bienfaits qu'elles répandent autour d'elles. Personne n'est le maître, désormais, de rester étranger ou indifférent à la connaissance des éléments généraux des sciences, parce que chacun est appelé continuellement à tirer parti de leurs applications.

 

De nos jours la science intervient partout : on la trouve dans nos voies de transport rapide, dans nos moyens de correspondance instantanée, dans les dispositions des demeures qui nous abritent, dans la lumière artificielle qui nous éclaire, et jusque dans le foyer qui nous réchauffe.

 

En apportant dans toutes les branches de l'industrie ses enseignements féconds, la science a enrichi la génération actuelle. Elle a augmenté, dans une proportion inespérée, son bien-être matériel ; en ajoutant à sa puissance physique, elle a étendu la sphère de son activité intellectuelle ; elle est devenue enfin l'une des principales forces des états modernes, force qui a manqué au monde ancien… "

 

D'autres iront jusqu'à élever les sciences et les techniques au rang de religion. Tel Auguste Comte, et son "Système de Politique Positive ou Traité de Sociologie instituant la Religion de l'Humanité" publié en juillet 1851 "soixante-troisième année de la grande révolution".

 

Bientôt la fée électricité viendra accompagner la déesse vapeur. Le télégraphe et le téléphone rapprocheront les continents, la lumière électrique éclairera les rues et les appartements, elle animera des moteurs électriques plus silencieux, plus légers, qui pourront même remplacer le cheval sur les véhicules urbains.

 

Toutes ces merveilles alimenteront une littérature dont un des plus brillants illustrateurs sera Jules Verne avec ses nouveaux héros, Nemo ou Robur, ingénieurs-aventuriers, régnant sur les mers et les airs à bord de leurs vaisseaux, véritables concentrés de toutes les techniques de l'époque et laboratoires de celles à venir.

 

Robur le Conquérant. Jules Verne 1886.

 

Les expositions internationales seront les autres vitrines de ce progrès. Celle de 1889 en France, qui est supposée célébrer le centenaire de la révolution française, est en réalité un hymne à la gloire de l'acier, des machines et… de la nation qui a été capable de les produire.

 

Quel plus éclatant symbole que cette Tour de l'ingénieur Eiffel, démonstration de techniques rassemblées sur un obélisque de fonte et d'acier planté au cœur de la Capitale.

 

Une "tour vertigineusement ridicule, dominant Paris, ainsi qu’une noire et gigantesque cheminée d’usine, écrasant de sa masse barbare : Notre-Dame, la Sainte-Chapelle, la tour Saint-Jacques, le Louvre, le dôme des Invalides, l’Arc de triomphe, tous nos monuments humiliés, toutes nos architectures rapetissées, qui disparaîtront dans ce rêve stupéfiant. Et pendant vingt ans, nous verrons s’allonger sur la ville entière, frémissante encore du génie de tant de siècles, comme une tache d’encre, l’ombre de l’odieuse colonne de tôle boulonnée", comme devaient le déclarer un collectif d'artistes et d'écrivains opposés au projet.

 

"N’est-ce rien pour la gloire de Paris que ce résumé de la science contemporaine soit érigé dans ses murs", leur répondait  Eiffel en appelant à son secours l'opinion des "savants", "seuls vrais juges de la question d’utilité" dont il affirmait qu'ils étaient unanimes. "Non seulement, ajoutait-il, la tour leur promet d’intéressantes observations pour l’astronomie, la chimie végétale, la météorologie et la physique, non seulement elle permettra en temps de guerre de tenir Paris constamment relié au reste de la France, mais elle sera en même temps la preuve éclatante des progrès réalisés en ce siècle par l’art des ingénieurs. C’est seulement à notre époque, en ces dernières années, que l’on pouvait dresser des calculs assez sûrs et travailler le fer avec assez de précision pour songer à une aussi gigantesque entreprise ".

 

Artistes et écrivains contre savants et ingénieurs, le match en cette fin de 19ème siècle était inégal.

 

La Tour Eiffel : un concentré de techniques. Ici son ascenseur.

Revue La Nature, 1888

 

Dans l'architecture des bâtiments, comme dans les machines exposées, l'acier est partout visible dans l'exposition. Pourtant l'acteur principal, celui sans lequel rien n'aurait été possible, a été oublié dans les coulisses : le charbon.

 

Le versant noir du progrès.

 

Le problème du charbon, c'est d'abord la mine.

 

Les revues consacrées aux sciences et aux techniques se sont multipliées et rencontrent un public de plus en plus intéressé : L'Année Scientifique et Industrielle de Louis Figuier, Les Causeries Scientifiques de Henri de Parville, La Nature de Gaston Tissandier. Les sciences et les techniques y brillent de tous leurs feux mais la lectrice et le lecteur y trouveront peu d'articles sur le travail souterrain de la mine.

 

La littérature prend le relais. C'est Zola qui fait connaître les mineurs de Germinal, l'exploitation qu'ils subissent et leurs révoltes sévèrement réprimées.

 

Accident dans la mine. Illustration de Germinal, Zola, 1885.

 

Mais le pire, pour eux comme pour tous les peuples européens entrainés dans ce "progrès", est encore à venir. Non seulement les travailleurs de la mine et de la forge ne profitent pas des produits et du confort de vie issus de leur travail mais ils contribuent à la fabrication des armes qui bientôt les écraseront.

 

De la mine aux tranchées.

 

Les "Merveilles de la Science", pour un vulgarisateur scientifique de la fin du 19ème siècle comme Louis Figuier (1819-1894), ce sont aussi les canons auxquels il consacre de nombreuses pages et illustrations. La revue "La Nature" qui se veut la "Revue des sciences et de leurs applications aux arts et à l'industrie", l'une des plus diffusée à la même époque, comprend, dans chaque numéro, une rubrique consacrée à "l'art militaire". Les Expositions Internationales, supposées être des lieux d'échanges pacifiques, sont elles-mêmes l'occasion d'étalages d'armes illustrant la puissance du pays producteur.

 

Un canon a particulièrement impressionné les visiteurs de l'exposition de 1867 à Paris : le "canon monstre" de l'entreprise Krupp.

 

Le canon monstre de l'Exposition Universelle de 1867.

Les Merveilles de la Science, Louis Figuier.

 

500 tonnes d'acier forgé, "c'est le chef-d'œuvre de l'industrie métallurgique moderne" commente l'auteur de l'article. Trois ans plus tard cette "merveille" et ses semblables se feront entendre des troupes françaises en déroute devant l'armée prussienne.

 

Des canons, à nouveau, s'exhibent à l'occasion de l'Exposition Universelle de Paris de 1900. Les mêmes qui, bientôt écraseront, sous leurs obus, des millions d'ouvriers et de paysans venus de toutes les directions de la planète pour mourir ou être mutilés dans les tranchées de Verdun et d'ailleurs.

 

La guerre finie, les mineurs survivants retourneront "au charbon", car leur a-t-on dit le redressement de la patrie passera par eux. Ils y reprennent les places des femmes, des personnes âgées, des prisonniers de guerre et de la main d’œuvre étrangère venue d'Espagne, d'Europe centrale, de Russie… qui les y avaient remplacés.

 

Ils y retrouvent aussi la main-d'œuvre issue des colonies, Afrique du Nord, Madagascar, Indochine... Car si la guerre est un des moteurs de la société industrielle qui explose en cette fin de 19ème siècle, la colonisation en est un autre.

 

La colonisation, l'autre guerre.

Dans son discours, prononcé à la Chambre des Députés le 28 juillet 1885 sur "Les fondements de la politique coloniale"*de la France, Jules Ferry n'utilise pas la "langue de bois".

"Oui, dit-il, ce qui manque à notre grande industrie, ce qui lui manque de plus en plus ce sont les débouchés. [ ] C'est là un problème extrêmement grave.

Il faut que notre pays se mette en mesure de faire ce que font tous les autres, et, puisque la politique d'expansion coloniale est le mobile général qui emporte à l'heure qu'il est toutes les puissances européennes, il faut qu'il en prenne son parti, autrement il arrivera... oh ! pas à nous qui ne verrons pas ces choses, mais à nos fils et à nos petits-fils ! il arrivera ce qui est advenu à d'autres nations qui ont joué un très grand rôle il y a trois siècles, et qui se trouvent aujourd'hui, quelque puissantes, quelque grandes qu'elles aient été, descendues au troisième ou au quatrième rang."

Garder son rang ! Combien de fois n'entendrons-nous pas ce discours dans les époques qui suivront ?

Les Expositions internationales sont donc l'occasion, pour les pays industrialisés, d'exposer leur nouvelle puissance dans des "pavillons coloniaux". L'exposition de 1889, celle qui devrait commémorer les idéaux de la révolution, liberté, égalité, fraternité, est la première à leur donner une place importante.

 

 

En 1877, le jardin zoologique d'acclimatation avait déjà été converti en jardin "d'acclimatation anthropologique". Jusqu'à la fin du siècle, Nubiens, Boschimans, Dahoméens, Cinghalais, Somaliens, Zoulous y seront ainsi exhibés.

Oubliant la culture ancienne des peuples colonisés on n'en exhibe que l'aspect "pittoresque". Artisans marocains à l'Exposition Internationale de 1889.

 

Nous pouvons, encore aujourd'hui et à juste titre, être admiratifs devant l'ingéniosité des ouvriers et ingénieurs dont les travaux s'exposaient lors de ces rencontres internationales. Nous savons aussi que nous leur sommes redevables des infrastructures qu'ils ont mis en place. Est-il possible, pour autant, d'oublier que, pour les peuples colonisés comme pour les populations ouvrières d'Europe, le siècle du charbon, de la vapeur, de l'acier, est aussi une page sombre de notre histoire.

 

* Voir la réponse de Clémenceau au discours de Jules ferry.

 

Voir aussi :

Carbone et CO2. De l'origine de la vie au dérèglement climatique. Toute une histoire.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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