X. — GAZ D'ÉCLAIRAGE

Gaz d'éclairage naturel. — Les matières bitumineuses produisent, quand on les chauffe, des produits de décomposition, gazeux, liquides ou solides ; nous n'avons parlé, dans les chapitres précédents, que des produits liquides ou huiles minérales et des produits solides, paraffine, vaseline, etc.

Il nous reste à étudier, dans ce chapitre, les produits gazeux connus sous le nom de gaz d'éclairage,

La chaleur centrale du globe détermine la distillation des matières bitumineuses enfouies dans le sol. Cette distillation donne naissance à des gaz, à des huiles minérales (diverses variétés de pétrole) et à des corps solides (ozokérite).

Les gaz naturels d'éclairage sont connus et utilisés depuis une très haute antiquité, au Japon par exemple. Au temple du Feu, à Sourahanèh, sur les bords de la mer Caspienne, la flamme éternelle provenait de la combustion des gaz naturels amenés sur l'autel.

En gens pratiques, les habitants des États-Unis utilisent

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depuis quelques années les gaz naturels qui se dégagent en si grande abondance dans les États de Pensylvanie, de New-York, d'Indiana, du Kansas, du Colorado, de l'Arkansas, du Tennessee, du Kentucky, de l'Illinois, du Missouri et de l'Ohio. Un puits, creusé dans l'Ohio, fournit par jour jusqu'à 8 millions de mètres cubes de gaz d'éclairage naturel, brûlés principalement dans les usines métallurgiques.

Cette industrie a pris un essor considérable aux Etats-Unis depuis 1821, époque où l'on commença à utiliser le gaz naturel pour l'éclairage de Fredonia, dans l'État de New-York. En 1838, •on se servit de ce gaz pour le chauffage domestique et industriel de la ville de Findlay, dans l'Ohio. Actuellement, aux États-Unis, un capital de plus de 500 millions de francs est engagé pour la canalisation du gaz naturel. La ville de Chicago est aujourd'hui éclairée et chauffée au moyen d'une source de gaz dont le captage a été effectué à Kokoma, situé à une distance de 200 kilomètres de cette ville. Le gaz est recueilli dans des réservoirs, puis refoulé par des pompes dans des tubes qui l'amènent jusqu'à Chicago. La première canalisation fut établie à Pittsburg, en 1883. Le prix du mètre cube de gaz n'est que de 10 centimes.

La France possède aussi du gaz naturel, mais en très petite quantité, et demeuré inutilisé jusqu'ici: à Gabiau, dans l'Hérault, et à Saint-Barthélemy-sur-Gua, près de Grenoble.

Gaz d'éclairage artificiel. — On savait depuis longtemps que le bois et la houille produisent des gaz combustibles quand on' les chauffe en vase clos, mais on n'avait pas encore songé à utiliser ces gaz pour l'éclairage domestique, quand Philippe Lebon construisit son fameux thermolampe, vers 1785. Il fit connaître sa découverte à l'Académie des sciences, en 1799, et -expérimenta cet appareil devant le public dans la même année. Ce thermolampe était un poêle qui, tout en chauffant les appartements, distillait du bois, dont les gaz servaient en même temps pour l'éclairage. Ce gaz était infect, éclairait mal et l'invention n'eut aucun succès. Lebon aurait probablement perfectionné son appareil, .mais il fut assassiné dans les Champs-Elysées, à

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Paris, peu d'années après, en 1804. Lebon, chimiste et ingénieur des ponts et chaussées, doit donc être considéré comme l'un des premiers inventeurs du gaz d'éclairage.

L'idée de la fabrication du gaz d'éclairage ilottait d'ailleurs un peu partout dans l'air, car William Murdoch, ingénieur anglais, exécutait, à la même époque que Lebon, des expériences analogues à Redruth, en Cornouailles, mais en se servant de la houille. Un philosophe écossais, le docteur Chalmers, était si persuadé que l'on allait bientôt faire circuler le gaz d'éclairage dans les rues que, se faisant bâtir une maison neuve, il lit placer une canalisation dans les appartements pour y amener le gaz qu'il prévoyait.

Murdoch, dès 1804, avait déjà construit dans plusieurs usines des appareils pour la préparation du gaz d'éclairage. Winsor, l'un des collaborateurs de Murdoch, fonda le premier une Société pour l'éclairage au gaz des villes. Il perfectionna les appareils de Murdoch et, dès 1810, il put éclairer la ville de Londres. En 1817, il vint à Paris et éclaira le passage des Panoramas. Dédaigné pour ainsi dire, au début, par les Parisiens, conme d'ailleurs la plupart des grandes innovations, le gaz se répandit bientôt dans toutes les capitales de l'Europe, puis dans les villes principales. La capitale de la France ne fut éclairée au gaz que bien après d'autres villes beaucoup moins importantes. Pareil fait se reproduisit pour l'éclairage électrique.

Préparation. — La houille est distillée dans des cornues en terre réfractaire, employées pour la première fois en Angleterre, par Spinney, de Cheltenham (Glocester) ; on se servait à l'origine de cornues en fonte. Les cornues en terre réfractaire se fabriquent surtout à Lyon, à Ivry, à la Compagnie Parisienne, en Belgique, en Angleterre, en Allemagne, etc.

On doit introduire la houille dans la cornue préalablement chauffée au rouge blanc, car le rendement en gaz est plus grand qu'en chauffant la houille progressivement. La houille la plus recherchée est la houille grasse, pauvre en soufre et en azote, qu'on peut considérer comme du charbon bitumineux. Les usines françaises emploient surtout les houilles de Denain,

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d'Anzin, de Lens, de Courrières, de Dourges, de Nœux, dans les départements de la région du Nord ; de Commentry et du bassin de la Loire, dans les départements du Centre ; de l'Aveyron, de Carmaux, de Bessèges, de Graissessac, de la Grand'- Combe, dans les départements du Midi. Sur les côtes, on fait usage des houilles anglaises et belges. On estime que 100 kilos de houille donnent en moyenne 23 mètres cubes de gaz d'éclairage.

Les gaz doivent être débarrassés des matières nuisibles qu'ils contiennent. L'épuration, dite physique, consiste à les faire passer successivement dans le barillet, le condenseur et la colonne à coke. Le barillet est un cylindre à moitié plein d'eau, où il se dissout de l'ammoniaque et où se dépose la majeure partie du goudron. Le condenseur consiste en une série de tubes parallèles, entourés d'eau froide, où le gaz se refroidit et abandonne encore du goudron. La colonne à coke est un cylindre rempli de coke imbibé d'eau légèrement ammoniacale, où le goudron finit de se déposer et où l'acide carbonique se combine avec l'ammoniaque. En 1839, on eut l'idée d'intercaler une pompe aspirante et foulante, dite extracteur, entre le condenseur et la colonne à coke. Cette pompe aspire le gaz dans la cornue et le refoule dans les autres appareils qui servent à l'épuration dite chimique.

Dans l'épuration chimique, qui succède à l'épuration physique, les gaz passent successivement dans des cuves contenant de la chaux et dans des cuves contenant de la sciure de bois, imprégnée de sulfate de chaux et de sesquioxyde de fer, dit mélange Laming. Le gaz se dépouille, en passant sur ces différentes substances, de l'acide carbonique, de composés cyanogènes, de traces d'ammoniaque et surtout de l'acide sulfliydrique dont la présence dans le gaz serait très nuisible.

Ainsi épuré, le gaz arrive dans le gazomètre, d'où il est refoulé dans des tuyaux qui le distribuent dans les différentes parties de la ville. Le gazomètre le plus employé actuellement est le gazomètre à télescope, inventé en Angleterre, ayant l'avantage d'occuper peu de place sous un grand volume. Il est

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composé de trois cloches s'emboîtant les unes dans les autres, comme les tubes d'une lunette terrestre.

Résidus delà fabrication du gaz d'éclairage. — Ils sont tellement nombreux et ont reçu un si grand nombre d'applications importantes, que le gaz d'éclairage peut être considéré comme un produit sans valeur, les dépenses pour sa fabrication étant compensées par la Vente des résidus.

Coke. — C'est un charbon assez pur, dur, compact, caverneux, gris d'acier, qui brûle difficilement, mais sans fumée et en dégageant beaucoup de chaleur. On le trouve dans les cornues après la distillation de la houille. Il est employé pour le chauffage domestique et pour la fabrication de la fonte dans les hauts-fourneaux. Le coke des usines à gaz ne suffisant pas à la consommation, on le préparc dans des fours spéciaux ou parle procédé des meules, comme pour le charbon de bois ordinaire. Le procédé des fours donne le meilleur rendement. Il consiste à distiller la bouille en vase clos, comme dans la fabrication du gaz d'éclairage. On recueille le goudron et l'ammoniaque, mais le gaz non purifié sert à la calciuation de la bouille, qui se distille de la sorte elle-même. Les fours à coke sont toujours situés dans le voisinage immédiat des houillères, afin d'éviter les frais de transport de la houille.

Charbon des cornues. — C'est un charbon assez semblable au coke, plus lourd et plus compact, très difficilement combustible, qui se dépose sur les parois des cornues à gaz et les encroûte. Ce charbon résulte du dépôt de particules charbonneuses, provenant de la décomposition des gaz sous l'action de la haute température des parois.

Le charbon des cornues serf à fabriquer des creusets et des tubes infusibles; il est employé en électricité, dans la construction des piles et des bâtons pour la lumière à arc ; c'est un bon conducteur de l'électricité.

Goudron. — Nous avons déjà décrit les produits extraits par distillation du goudron de houille, à propos des matières colorantes artificielles.

Ammoniaque. — Les eaux ammoniacales des usines à gaz

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servent à la fabrication du sulfate d'ammoniaque, engrais très recherché.

Chaux et mélange de Laminq. — La chaux et le mélange de Laming, surchargés des matières d'épuration chimique, sont utilisés pour la fabrication du soufre, des cyanures, etc. L'acide sulfhydrique du gaz d'éclairage est en effet décomposé par le mélange de Laming ; il se forme du soufre qui reste disséminé dans la masse.

Gaz d'éclairage obtenu par d'autres substances que la houille. — Cannel-coal. — Le cannel-coal fournit un gaz très riche, contenant peu de principes azotés et de soufre. On le mélange avec la houille quand on veut obtenir un gaz plus éclairant.

Boghead. — Au début de la fabrication du gaz d'éclairage, on eut l'idée de supprimer la canalisation et de transporter le gaz comprimé à domicile dans des réservoirs. Le gaz était obtenu à l'usine par la distillation du boghead, qui fournit un gaz trois fois plus éclairant que la houille. Ce système, employé d'abord en Angleterre vers 1820, fut bientôt abandonné à cause des explosions produites par le manque de solidité des réservoirs. La fabrication en fut reprise en France vers 1850, quand on put obtenir des réservoirs capables de résister aux hautes pressions. Ce système permet de transporter du gaz d'éclairage à de longues distances, alors que l'établissement des tuyaux de conduites devient trop dispendieux.

Bois. — Le gaz de bois, doué d'un pouvoir éclairant plus vif que celui de la houille, est surtout fabriqué en Suisse et en Allemagne. On obtient, comme produits accessoires, du vinaigre de bois, de l'alcool méthylique, de la créosote, du goudron et un charbon de bois excellent.

Tourbe. — Elle est employée dans quelques localités de l'Allemagne pour la fabrication du gaz d'éclairage.

Schistes bitumineux. — Le gaz en est très éclairant.

Hutte. # — Le gaz d'huile sert, en Allemagne, à l'éclairage des voitures'" des chemins de fer.

Suint. — Quelques filatures de laine utilisent le suint de laine pour fabriquer un gaz très éclairant.

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Eau. — La vapeur d'eau, en passant sur du charbon chauffé au rouge, donne un mélange d'hydrogène et d'oxyde de carbone, gaz très combustibles, mais doués d'un pouvoir éclairant presque nul. On les rend éclairants en les mélangeant avec des vapeurs de benzine, de pétrole, d'essence de térébenthine, de naphtaline. On peut aussi placer des fils de platine dans la llamme, ces fils rendent incandescents les gaz ainsi préparés.

Le gaz d'eau ne peut circuler dans les tuyaux souterrains, car les fuites sont difficiles à éviter avec l'hydrogène.

Statistique. — En 1883, on comptait en France 770 usines à gaz, ayant produit 567 millions de mètres cubes, d'une valeur de 148 millions de francs. Le nombre des ouvriers était de 14 752. Les départements possédant le plus grand nombre d'usines se rangeaient dans l'ordre suivant : Nord 98, Seine-et-Oise 32, Pas-de-Calais 26, Seine-Inférieure 25, Aisne 21, Somme 20, Eure 19, Oise et Seine 18.

Cet ordre se modifiait en comparant les volumes de gaz produits. La Seine prend la tète, avec 68 millions de mètres cubes. Viennent ensuite : le Nord 10 millions, les Bouches-du-Rhûne et la Seine-Inférieure 5 millions, le Rhône, la Loire et la Gironde 3 millions, etc.

Le développement de la lumière électrique à Paris, depuis cette époque, a fait considérablement progresser la consommation du gaz dans cette ville. En 1890, Paris a brûlé 308 millions de mètres cubes de gaz, soit quatre fois et demi plus qu'en 1883. La progression n'a pas été aussi sensible dans les départements. L'œil, habitué au grand éclat de la lumière électrique, exige aujourd'hui que le gaz lui fournisse une lumière d'une intensité beaucoup plus considérable qu'autrefois.