COURANTS ÉLECTRIQUES DE L'AIR

Le professeur a imaginé un curieux appareil qui est peut-être le principe des « bouées de captation électrique aérienne » dont nous parlions au début de cet article.

Il enroule tout simplement un fil mélallique conducteur 60 hélice autour d'une baguette : de cinquante en cinquante centimètre sursa longueur, le fil porte une pointe métallique.

Suspendez cet appareil à un support isolé et mettez-le en communication, par uu fi! isolé, avec une des bornes d'un galvanomètre dont l'autre borne 'est à terre sur plaque de zinc. En tout lieu, partout, dans l'atmosphère, vous verrez se manifester le passage des courants électriques à potentiel variable. Parfois, surtout dans les pays du Nord, les pointes de l'appareil jettent des lueurs clignotantes qui paraissent être identiques h celles des aurores boréales.

Dans les régions polaires le professeur Lemstrôm a observé l'exaltation toute particulière de ces courants. Il leur attribue, et cela paraît vraisemblable, la rapidité extrême avec laquelle poussent les végétaux dans ces régions pendant la brève période où le sol veut bien se dégeler. C'est une activité végétative en quelque sorte fiévreuse, une bousculade : l'azote et l'oxygène de l'air n'ontque le temps de se combinerpour (ormerles précieux azotates nécessaires à la vie des plantes ; la capillarité, grâce à laquelle la sève monte dans les vaisseaux capillaires des plantes, est accrue dans une très large mesure que ne connaissent pas les régions tempérées. Il y a incontestablement une intervention électrique toute spéciale.

L'auleur de ces recherches engage les Observatoires météorologiques à faire des observations méthodiques du genre de celles qu'il a faites et à en coordonner les résultats. Il faut vivement souhaiter que ce conseil soit suivi.

D'une part, on y trouvera peut-être l'explication de cer-

tains phénomènes météorologiques et astronomiques dont la cause est incertaine, par exemple des aurores boréales dont nous venons de parler.

Mais, d'autre part, on y trouvera sans doute aussi des indications précieuses sur le régime de ces courants électriques de l'air au milieu desquels nous tournoyons et qui ont des relations évidentes avec les courants telluriques et avec le magnétisme terrestre en général.

Dès lors, le fonctionnement électro-magnétique de l'atmosphère étant bien étudié et, si possible, déterminé dans diverses circonstances, on pourra, plus que jamais, serrer de près le problème de la captalion de l'énergie électrique atmosphérique et puiser, àgrandscoups de machinesdynamos dans cet énorme et inépuisable réservoir de force matrice.

Un des mérites du professeur Lerastrôm aura été de montrer tout d'abord le but pratique de ces recherches, et de mettre en premier lieu en évidence la nécessité de l'observation suivie des courants électriques ,'de l'air. L'électricité est, en effet, avant tout, dans ses prodigieuses révélations, une science d'observation et de constatation. Plus tard, on fera des théories confirmatives ou complémentaires, mais, pour le moment, il faut tâcher, avant tout' de seller et brider les chevaux électriques de l'atmosphère : c'est déjà de quoi nous occuper énormément et utilement.

b^Googlc

Qu'est-ce que la « catalyse » ? dont nous parlent de nombreux savants actuels, et en particulier le iiavant professeur Ostwald et son école.

Est-ce l'inverse de « Télectrolyse », laquelle, parle passage d'un courant électrique au travers d'une dissolutioB de sels chimiques, la décompose en les éléments et permet de les recueillir séparément?

Ce n'est pas tout à fait cela. Mais cependant c'est une branche de la Science appliquée actuelle tout à fait pratique et féconde

Car voici, entre autres choses, ce qu'elle permet de faire.

D'abord la synthèse de l'indigo qui est en train de révolutionner les conditions économiques de plusieurs pays.

Ensuite, la fabrication directe de l'acide sulfurique « par contact gazeux », sans <> chambres de plomb » au moyen de l'anhydride sulfureux et de l'oxjgène de l'air. Or, l'acide sulfurique, c'est, en quelque sorte, la base de la Chimie industrielle, car il sert à préparer les acides carnique, azotique, chlorydrique, stéarique, et il est essentiel dans la fabrication du phosphore, des superphosphates, des sulfates, des aluns, du savon, du verre, sans parler d'autres innombrables produits.

La catalyse a donc déjà lu deux jolis enjeux dans son corbillon ; mais on en mettra vraisemblablement bien d'autres par la suite.

Son principe est le suivant, d'après le professeur Ostwald lui-même : « Un agent calalytique est une substance qui ÏBflue sur la vitesse d'une réaction chimique sans apparaître elle-même dans les produits finaux de cette réaction .»

C'est là un rôle « d'Eminence grise chimique ». Nos anciens le nommaient parfois, dans certains cas, « action de présence ». On ne l'explique guère, pour le moment, mais on s'en sert : c'est déjà bien quelque chose.

L'agent ca talylique peut être soit un gaz, soit une vapeur, ou bien un liquide, ou même un solide.

Comme exemple de ces diverses interventions, on peut citer : la vapeur d'eau nécessaire pour certaines explosions gazeuses; le rôle nul et indispensable que jouent les oxydes d'azote dans les chambres de plomb où se fabrique l'acide sulfurique ; le rôle des acides dans l'inversion du sucre en glucose; enfin la tâche inconnue du platine, de l'acier au nickel, et des oxydes métalliques dans toutes sortes de réactions chimiques. Peut-être en trouvera-t-on le motif en étudiant de plus près les propriétés, si curieuses, de la « radio-activité » des corps dont « le cohéreur o de la « télégraphie sans fil » fut un des premiers témoignages 7

En attendant, la « mouche du coche » catalytique bourdonne très torX : elle fait gagner du temps et de l'argent : cela lui vaudra une incontestable considération à notrei époque affairée.

Nous ne pouvons pas entrer, ici, bien entendu, dans le détail des multiples opérations au cours desquelles la catalyse est en train, collatéralement à l'électrolyse, de rénoverprofondémentlachimie. Relatons seulement qu'ellolend ù devenir maîtresse de la fabrication de l'aeide sulfurique

itizedbïGooglc

LA CATALYSE lOT

(ainsi que nous l'avonsdit), de celle du chlore, des produits chlorés et des chlorates, et aussi de toutes sortes de substances organiques, aldéhydes, henialdéhydea, acide acétique, acétone, tétrachlorure de carbone (lequel remplace l'essence de pétrole, l'éther, et le sulfure de carbone), glucose, matières colorantes et aronkatiques. C'est une véritable « corne d'abondance » chimique que cette

Certes, les « chimistes de la veille », ou du moins, quelques-uns d'entre eux, ne veulent guère y prêter attention : ils pensent que leurs usines, édifiées & ji^ands irais, dureront autant qu'eux-mêmes et qu'elles leur permettront de vivo 1er jusqu'au bout. Mais les « chimistes de demain » ne songent qu'à l'usine catalytique et électrolytique : ils ont raison : « Ceci tuera cela! » à bref délai, pour faire revivre les industries chimiques sous une autre forme. C'est le progrès I

Déjà de très nombreuses recherches scientifiques ont pris la catalyse pour base, et des remarques fort instructives ont été faites à ce sujet. On a observé notamment que beaucoup de réactions chimiques ne sont pas aussi simples qu'elles le paraissent. Il semble que, d'après une loi générale, ces réactions se produisent « par étapes ».

Le professeur Armstrong considère comme bien établi que la réaction se produit rarement entre deux substances parfaitement pures : la présence d'une troisième substance, cette substance ne fût-elle qu'une impureté à l'état de traces, est nécessaire. C'est bien « la catalyse » démontrée et cela nous écarte sensiblement de la simplicité de certaines théories classiques, en même temps que cela ouvre des aperçus sur certaines formules des alchimistes dans lesquelles on pensait apercevoir une complication inutile : c'était, peut-être, probablement même, une complication motivée.

Le professeur Mendeléef, pour expliquer l'aclion catalytique à laquelle il rend égalemenl hommage, suppose qu'un changement se produit dans les mouvements des atomes à l'intérieur des molécules au point de contact de ces dernières. Cela peut se comprendre : mais, en thèse générale, lorsque l'on parle des atomes et des molécules, on entre sensiblement dans le symbolisme.

Nous préférons l'hypothèse proposée par Fitzgerald, d'après laquelle toute transformation chimique peut être due à l'action des couches électriques superficielles aux surfaces de contact desdifférentes substances. Celte hypothèse se justifie par l'intervention de surfaces de contact matérielles et inertes dans certaines réactions chimiques, par exemple dans la fabrication de l'acide sulfurique. Nous sommes, d'ailleurs, suffisamment avancés actuellement dans l'observation des phénomènes électriques pour ne pas douter, en principe, qu'ils interviennent d'une façon générale : leur intervention est inévitable, puisqu'ils sont la manifestation même de la vibration, c'est-à-dire de la sorte de « grand équilibre en mouvement >i qui constitue l'état des choses et l'existence des êtres.

Mais il ne servirait pas à grand'chose encore que ce ne soit pas inutile de s'efforcer d'approfondir l'allure philosophique des phénomènes catalytiques. Ils sont encore dans la période d'observation et de mise en application — période toujours un peu incertaine du début. Constatons seulement qu'il y a là une nouvelle conquête tout à la fois scientifique et pratique, apprêtons-nous à en suivre les progrès, et à en constater les résultats.

itizedbïGooglc

GROUPES ÉLECTROGÉNES

Aux choses nouvelles des noms nouveaux ! Le terme de « groupe électrogène » est un de ces noms nouveaux : il est né sur les frontières de rAulomobilisme, et signifie ceci : « Production d'électricité sur un espace réduit ou sur un véhicule. »

Cette dernière forme du groupe éleclrogène se prêle, en l'étal actuel, à de très nombreuses applications.

En effet, le véhicule portant le groupe, c'est-à-dire un moteur à essence ou à alcool et une machine dynamo-électrique, a pour qualité première de pouvoir se déplacer par ses propres moyens. Puis, arrivé sur le terrain, il y met à la disposition des travailleurs la force et la lumière, c'est^ à-dire les deux éléments primordiaux d'organisation de tout chantier.

Parmi les applications récentes qui ont été faites des groupes électrogènes, il faut citer les applications aux travaux de renouvellement des voies de chemins de fer. C'est un persévérant ingénieur, M. Albert Collet, qui a créé l'outillage nécessaire.

La chose est fort importante. Car, en raison de l'accroissement de la circulation sur les voies ferrées joint à l'augmentation de la vitesse et du poids des trains, les travaux de réfection et de renouvellement de ces voies sont incessants. De plus, ils doivent, de toute nécessité, être effec-

110 ACTUALITÉS SCIENTIFEQUES

tués très rapidement : cela oblige à employer un personnel nombreux, entassé sur un petit espace, exposé à toutes sortes de fatigues et d'accidents.

M. Albert Collet a simplifié utilement tout cela au moyen d'une disposition mise en usage notamment sur le réseau de la compagnie de Parîs-Ly on- Méditerranée.

L'ensemble d'une installation de ce genre comporte un groupe électrogène pouvant circuler à volonté sur route et sur rails, une canalisation électrique démontable, à double fil, conduisant, le long du chantier de renouvellement, l'énergie produite, et enfin, les divers outils qui recueillent cette énergie au moyen de trolleys et Tulilisent en se déplaçant sur la voie renouvelée.

Avec cet outillage, le travail est extrêmement rapide et sans danger.

Tout d'abord, en quelques minutes, on « tiretonne » ou bien, on » détirefonne » toute une série de traverses, c'està-dire que l'on bbère los rails en enlevant les tire-fonds qui assujettissent les coussinets sur les traverses, ou bien on fait l'opération inverse.

Le détirefounage est tout particulièrement curieux. «Guérissez, n'arrachez pas!» dit la vieille maxime des dentistes. En effet, le groupe électrogène enlève les lirefonds en les tournant avec une douce viguenr au lieu de les arracher en brisanLles fibres du bois de façon à rendre souvent la traverse inutilisable.

Voilà la Voie rétablie sur ses traverses, solidement fixée, à l'épreuve des soubresauts des rapides : encore faut-il lui donner la résistance nécessaire en bourrant au-dèssoui; et tout autour du ballast.

Ici encore le groupe électrogène inlervienl avec succès.

II remplace, en effet, les pelles et les pioches par des u bourreura mécaniques » qui font une enragée besogne.

GROUPES ÉLECTROGÉNES 111

Ces outils sont montés deux paP deux, un au-dessus de chaque rail, sur un chariot, et convenablement inclinés pour atteindre le dessous de chaque traverse. Chacun d'eux frappe quatre cents coups par minute avec un effort de 110 kilogrammes. On voit aisément que le travail humain ne pourrait approcher de ce résultat ni comme force, ni comme vitesse. De plus, le bourrage mécanique ne s'inquiète pas des mauvais temps, pluies, neiges, bourrasques ; avec lui, on q'a pas le chagrin de voir des équipes de braves gens mouillés jusqu'aux os, transis, gelés, pour faire à la voie ferrée la réparation indispensable et que l'on ne peut ajourner. La mise en pratique de cet outillage est un très réel progrès.

Un autre progrès mécanique d'un genre différent, mais de principe analogue, c'est l'élévateur-lransporteur électrique mis en service à Marseille, pour le chargement des wagons. Cet engin remplace avec beaucoup d'avantage le système de chargement au moyen de madriers inclinés qui est usité d'une façon générale. 11 se compose de deux flasques en bois réunies par des entretoises en fer, et entre lesquelles est logé un moteur électrique qui actionne une « échelle sans fin ». D'une façon plus rustique cela rappelle les escaliers mobiles qui fonclionnenl dans quelques magasins et que l'on vit monlcr au premier élagc les visiteurs de l'Esposilion Universelle de 1900. C'est merveille de voir les sacs, les caisses, les matériaux déposés sur un quai de gare ou maritime, s'engouffrer sans bruit dans le wagon qui semble, en vérité, les avaler, comme ferait quelque géant de la nourriture qu'on lui aurait préparée. En vingt-cinq minutes, avec un seul homme sur le wagon, un wagon de 10 tonnes se trouve chaîné de sacs pesant chacun 100 kilogrammes. On ne sait que trop combien il faut de robustes coltincurs pour effectuer une besogne de ce genre et le temps qu'Us y mettront.

A cet appareil électrique il est nécessaire de fournir du courant éJeclrique, et c'est ici encore que le groupe électrogène intervient dès lors que l'on n'a pas sur le quai une distribution d'énergie par câbles. Le groupe électrogène vient, en effet, se placer au centre des opérations et, par des conducteurs élastiques, il fournit l'énergie nécessaire à toute une série d'élévateurs-transporteurs.

Nous trouvons encore, dans cette application, les avantages de la vitesse et de la mise à l'abri des intempéries, c'est-à-dire de précieux éléments pour l'hygiène des travailleurs.

On peut s'étonner que ces conceptions mécaniques n'aient pas été plus tôt réalisées, mais il est aisé de s'expliquer quelle en est la raison. Ce n'est ni par l'air comprimé, ni par l'eau sous pression que l'on peut réaliser d'une façon vraiment pratique les transports d'énergie à distance que nécessitaient les installations de ce genre. L'électricité seule pouvait donner la solution du problème dans lesdivers cas proposés et elle n'y a pas manqué. Il ne lui reste pour vulgariser ses excellents services qu'à se faire aussi économique que possible ; le a watt » à bon marché c'est le progrès : il faut encourager les efforts de tous ceux qui se préoccupent d'abaisser son prix de revient par la production méticul eu sèment réglée de la force motrice.

L'avenir de l'automobilisme électrique est évidemment lié à la mise en pratique de l'accu mulateur électrique très léger. On y tend avec persévérance. L'accumulateur au plomb s'allège dans de nombreux types récents et son illustre père Planté serait tout à fait charmé des résultats obtenus s'il pouvait les constater et voir, par exemple, les résultats fournis par l'accumulateur tout récent E. I. T., de MM. Jeantaud et Rosset.

On ne s'est pas borné au <i couple réversible » peroxyde de plomb, acide sulfurique, plomb. Nous avons des couples variés, au zinc, au cadmium, au cuivre, à l'antimoine, au bismuth, à l'argent. Nous avons les accumulateurs à deux liquides, ceux à électrolyte alcalin, et aussi les accumulateurs aux <i halogènes », chlorure de bronje, d'iode, de zinc, d'argent.

De nombreux progrès ont été accomplis, dont le plus haut degré sera, n'en doutons pas , « l'accumulateur à gaz », depuis longtemps cherché, étudié, expérimenté sous diverses formes.

Où en est-il actuellement?

Rappelons tout d'abord que les pionniers de l'accumu lateur à gaz, de la « pile réversible », ont été, en France, MM. Caillelet et Collardeau, et M. Pierre Germain, inspecteur des télégraphes.

Le point de départ des recherches de MM. Cailletet et ■Collardeau, lesquelles datent de dix ans, est l'étude des « gaz de Télectrolyse »,

Dans l'électrolyse de l'eau par des électrodes de platine, les gaz oxygène et hydrogène, séparés par l'action du courant électrique, se recombinent ensuite, par l'action en sens inverse, de ce même courant. Mais, après la rupture du circuit, il persiste une différence de potentiel entre les deux électrodes : de telle sorte qu'en fermant le voltmètre sur lui-même, il se produit un courant inverse de celui qui traversait tout d'abord le liquide : il y a donc eu réversibilité et fonction d'accumulateur électrique.

L'effet que nous venons d'indiquer est plus puissant lorsque l'on emploie du platine en mousse, plutôt que du platine en lame ou en fil. Il s'accentue lorsque l'on opère sous pression avec des gaz autres que ceux provenant de l'électrolyse de l'eau, en prenant ce que l'on nomme des couples chimiques gazeux^ tels que chlore-hydrogène ou chlore -ammoniaque, ou ozone-hydrogène, ou acide nitreux-hydrogène.

On peut aussi, avec utilité, expérimenter, au lieu du platine, un des métaux divers : iridium, ruthénium, argent, élain, nickel, cobalt.

Avec les appareils sous pression, et en employant la mousse de platine, MM. Cailletet et Collardeau ont montré que la capacité d'un accumulateur à gaz oxygène-hydrogène est pour 1 kilogramme de mousse de platine de 56 ampères-heure sous la pression. — très considérable à la vérité, et c'est là l'écueil — de 58o atmosphères !

Sans aller jusque-là, on peut envisager la possibilité de se servir de gaz liquéfiés en tube, sous pression, dont la fabrication est pratique et industrielle, oxygène, hydrogène, ozone, acétylène.

Le projet de l'accumulateur à gaz mettant à profit la

seule action de réversibilité chimique et électrique, sans intervention, sans transport, de la matière inerte, n'est point une chimère.

Ce qui l'a empêché jusqu'à présent d'entrer dans ta pratique, ce sont, d'une pari, les frais que nécessitent de semblables recherches sans succès immédiat; d'autre part, le danger de maniement de gaz chimiques sous pression, alors que ces gaz, et surtout leurs mélanges, sont redoutablement explosifs à des points critiques peu connus, ou mal connus.

Néanmoins, il convient de dire que les recherches à ce sujet continuent à préoccuper les chimistes et les électriciens et que l'accumulateur électrique à gaz tiendra certainement ses promesses dont l'automobile verrait avec tant d'utilité la réaUsation.

On enaune autre présomption en considérant les résultats obtenus, dans le même ordre d'idées, par M. Pierre Germain. Il a réalisé aussi, et en se rapprochant davantage encore de la pratique même, une forme de l'accumulateur à gaz.

M. Pierre Germain faisait usage du charbon poreux, et partait, en principe, des combinaisons d'oxygène et de carbure d'hydrogène. Il trouva des diffioultés considérables dans l'obtention de l'étanchéité de ses appareils pour les fortes pressions qu'exige, dans les accumulateurs à gaz, le voltage supérieur à l'unité. Cependant, ces appareil» d'essai fonctionnèrent et il fit d'utiles observations sur la mise en pratique du couple gazeux bien simple n air atmosphérique et gaz d'éclairage ».

Une conséquence annexe de ces recherches a été la construction récente par M. Pierre Germain d'une pile à haut voltage, dans laquelle l'accroinsement du voilage et du débit est dû à ce feil que, dans les éléments do pile, l'excitateur fait corps avec le zinc. Ce corps excitateur

itizedbïGooglc

revêt une consistance si grande et est tellement dépourvu d'exudation, sans pression, que l'on peut, pour une batterie de 25 volts, supprimer neuf récipients, dix-huit connexions, et dix-huit prises de courant. Cette nouvelle pile donne 2 volts et demi par élément, alors que les piles voltaïques donnent 1 volt, les Leclanché environ 1 volt et demi, et l'accumulateur proprement dit 2 voila.

Mais, nous le répétons, ce n'est là qu'une trouvaille annexa de l'accumulateur à gaz.

Les recherches sur les piles réversibles au chlorure de brome de MM. Ch. Théric et L. Fortoul, et celles de M. Lunel sur l'accumulateur au chlorure d'iode, agissant comme dépolarisanl se rapprochent bien davantage du but général vers lequel se dirigent les chercheurs. Jusqu'à présent, en plus des difficultés opératoires, on se heurte dans cette voie, à la cherté des matières employées. Cependant, les chlorures de brome et d'iode sont des résidus tout indiqués des inépuisables eaux de la mer et du traitement des plantes et herbes marines. Il n'est donc pas invraisemblable de supposer que la pile à l'eau de mer, déjà étudiée par MM. Renard et Zenger et qui a fonctionné, puisse prendre, un jour ou l'autre, une forme suffisamment économique; ce serait, dès lors, un pas important fait vers la réalisation de l'accumulateur.

Parmi les types récemment brevetés d'accumulateurs à gaz méritant de fixer l'attention, il convient de signaler celui, sous pression, de MM. Commelin et Viau.

Son élément se compose d'une cathode en cadmium formée par un dépôt de cadmium sur un « substratum » de plomb antiraonieux, et d'une anode constituée par un charbon poreux creux, communiquant avec un récipient rempli d'oxygène sous pression. L'électrolyte est de l'acide eulfuriquet

itizedbïGooglc

A la décharge de cet accumulateur, il se forme du sulfate de cadmium soloble, en même temps qu'à l'électrode positive, Toxygène se combine avec IhydrogèQe pour donner de l'eau.

Inversement, lors de la charge, iï y a régénération du cadmium et de l'oxygène sous pression.

La force électromotrice d'un couple de ce genre est d'environ i volt et demi.

On trouve dans cet accumulateur les principes directeurs de l'accumulateur à gaz et il est certainement intéressant. Mais le rendement énergétique est inférieur à celui des bons modèles d'accumulateurs au plomb. Cela a dû certainement arrêter ses auteurs dans le passage à la pratique, mais non pas les décourager.

On sait maintenant, et exactement, quelles sont les difficultés de réalisation du programme de l'accumulateur à gaz ; on sait aussi que le meilleur serait celui qui, parfaitement réversible, et n'ayant pas d'actions locales, posséderait une force électro motrice aussi voisine de la tension nécessitée par la séparation des» ions « de l'électrolyte. Dès lors qu'un problème est posé avec cette ncttelé, il est permis de croire à sa solution prochaine.

Jusqu'à nouvel ordre, l'accumulateur au plomb reste au premier rang pour les usages industriels. Son illustre promoteur Planté eut une idée de génie lorsqu'il s'yattacha.

itizedbïGooglc

L'ALLUMETTE HÉCANtQDE

Un important progrès mécanique dans la fabrication des allumettes a été récemment réalisé à la Manufacture de l'État d'Aubervilirers près de Paris; on y a mis en fonctionnement, avec quelques perfectionnements définitifs, la remarquable machine dont la plupart des visiteurs ont pu admirer le spécimen à rExpositlon universelle de 1900.

MM. Sevène et Cahen, Ingénieurs des manufactures de l'État, qui l'on établie, en ont fait un ensemble absolument complet depuis l'introduction du petitmorceau de bois jusqu'à l'emboîtage, et l'on aura une idée de l'énorme besogne que feront ces laborieux appareils en apprenant que les seize nouvelles machines de la manufacture d'Aubervilliers produiront 12 milliards d'allumetttes par an.

Nous ne reviendrons pas ici sur l'ancienne fabrication des allumettes ni sur ses inconvénients qui se résumaient par la terrible « nécrose phosphorée » ou, « phosphorisme « ; nos lecteurs en ont suivi, à diverses reprises, les cruelles péripéties, depuis que s'opéra la reprise des usines par l'État en 1890. Celte nécrose professionnelle était un véritable fléau ; on l'enraya par la suppression de l'emploi du phosphore blanc, par une ventilation meilleure des ateliers, et par un surcroît de surveillance.

b,Googlc