centimètres cubes d'azote

d'oxygène .

d'argon .

de néon.

centimètre

cube

d'bélium.

de krjpton

de xénon.

Les nouveaux gaz sont donc, après tout,

LES GAZ CACHÉS DE l'aTMOSPHÈRE 183

moins rares qu'on le croit communément : dans l'air d'un salon carré de cinq mètres de côté et quatre mètres de hauteur, il y a un mètre cube d'argon, un litre de néon, assez dliélium et de krypton pour remplir deux verres à bordeaux, et du xénon plein un dé à coudre. Notre atmosphère renferme, bien entendu, d'autres éléments, acide carbonique, vapeur d'eau, ammoniaque, oxyde de carbone, carbures d'hydrogène, etc. Tout ce qui est volatil et même tout ce qui peut être réduit en poussière, tous les produits des décompositions et des fermentations, toutes les fumées des usines s'en vont pêle-mêle à l'atmosphère ; mais il y a encore un élément dont la présence constante mérite d'être signalée, c'est l'hydrogène. Qu'il existe de l'hydrogène dans l'air, il n'y a pas lieu de s'en étonner ; toutes les putréfactions en dégagent; les volcans en vomissent des torrents, produits sans doute par une réaction des eaux souterraines sur les granités surchauffés. Ce qui doit plutôt nous étonner, c'est qu'il y en ait si peu. Les analyses de M. Armand Gautier faites au large de Paimpol, sur de l'air venu de l'Atlantique avec les grands vents de l'équinoxe d'automne, donnent une moyenne de 130 centimètres cubes d'hydrogène par mètre cube.

Quand rhumanité sera devenue plus savante, elle pourra peut-être aborder Thistoire de cette atmosphère et expliquer les transformations qu'elle a subies depuis Tinstant initial où la terre s'est isolée de la nébuleuse primitive ; dès à présent, nous pouvons soupçonner le sens de certaines transformations. Il est clair que, parmi les éléments gazeux à la température ordinaire, plusieurs ont disparu sous forme de combinaisons chimiques : tout le chlore a été transformé en chlorures, une grande partie de Toxygène s'est condensée dans l'eau des mers et dans les silicates de la croûte terrestre, l'hydrogène a formé de l'eau et, comme il y avait un excès d'oxygène, il est naturel que tout l'hydrogène ait disparu. Les cinq gaz monoatomiques découverts par Ramsay ont dû, en raison de leur inertie chimique, conserver une teneur à peu près invariable ; peut-être cependant, le xénon s'est-il dissous dans l'eau des océans où il existerait à l'état stable dans les grandes profondeurs. Quant à l'azote, il a dû subsister presque intégralement à l'état gazeux, car ses affinités sont faibles et ses combinaisons, azotates et sels ammoniacaux, sont peu abondantes dans la nature. D'ailleurs, MM. MoureuxetLepape viennent de donner une preuve indirecte de cette inva-

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riabililé de Tazote atmosphérique; ils ont analysé des minerais, des gaz d'eaux thermales, qui contiennent simultanément de l'argon et de Tazote. Dans tous les cas, le rapport des deux gaz s'est trouvé à peu près constant et, comme il est présumable que ces inclusions gazeuses remontent à des époques géologiques fort lointaines, elles nous apportent des témoignages précieux par leur concordance.

Tout ceci laisse subsister le problème de Fhélium. Comment se fait-il que ce gaz, dont l'analyse spectrale nous montre la diffusion et l'abondance dans l'univers, n'existe dans notre atmosphère qu'à l'état de traces? La proportion devrait pourtant s'en accroître, puisque, depuis des millions d'années, la désintégration des roches radioactives en rejette constamment dans Fair ; la seule source de Bourbon-l'Archambault en dégage dix mille litres par an. Le docteur Johnstone Stoney a proposé une solution de ce problème qui, si elle n'est pas exacte, est au moins fort ingénieuse. Elle repose sur ce qu'on appelait autrefois la théorie cinétique des gaz, qu'on peut bien appeler aujourd'hui la « vérité cinétique » depuis les expériences de M. Perrin. Les molécules d'un gaz sont des projectiles, animés de vitesses d'autant plus grandes qu'elles

sont plus légères et que la température est plus élevée. A la température ordinaire, la vitesse des éléments de l'hydrogène atteint 1.800 mètres par seconde, celle de l'hélium 1.250 mètres, tandis que, dans les autres gaz, tous plus lourds, les déplacements moléculaires sont beaucoup moins rapides. Mais ce sont là des vitesses moyennes; dans les milliers de molécules qui s'entre-choquent, toutes les vitesses sont représentées et chaque molécule, bousculée par ces chocs, passe incessamment des unes aux autres. Or, imaginez un boulet de canon, un bolide ou tout autre solide lancé verticalement à partir de la Terre ; à mesure qu'il s'éloigne du centre attractif, sa pesanteur diaiinue et, s'il a été lancé avec une vitesse suffisante, un moment vient oii il échappe à l'action de la Terre et est saisi par celle, plus puissante, du Soleil; c'est un problème très voisin que Jules Verne avait jadis traité de façon humoristique dans son roman De la Terre à la Lune. Le calcul montre qu'une vitesse de onze kilomètres par seconde suffit pour réaliser ce passage de la Terre au Soleil. Il existe certainement des molécules d'hélium dont la vitesse est égale, ou même supérieure à cette valeur critique ; elles seront donc captées par le Soleil, dont la force attrac-

tive est suffisante pour les fixer, puisque sa masse est trois cent mille fois plus grande que celle de la Terre.

Un raisonnement semblable s'applique, a fortiori, à l'hydrogène dont la vitesse moléculaire est supérieure à celle de l'hélium ; il suffit qu'il y ait des molécules dont la vitesse vaille six fois et demie la vitesse moyenne (et rien ne nous permet de douter qu'il en existe), pour que ces molécules s'échappent de notre atmosphère. Après leur départ, le jeu incessant des conflits moléculaires communiquera, toujours dans la même proportion, cette vitesse critique à de nouvelles molécules, qui sont entraînées à leur tour, et la totalité de l'hydrogène s'enfuira peu à peu. Ainsi, malgré les causes nombreuses qui déversent l'hydrogène dans notre atmosphère, ce gaz n'y peut pas, plus que Thélium, subsister à l'état stable.

L'hypothèse de Johnstone Stoney s'applique à la Lune encore mieux qu'à la terre. En admettant que notre satellite ait eu jadis une atmosphère, il est trop près de nous et sa masse est trop faible pour qu'il ait pu la conserver ; les gaz les plus lourds eux-mêmes se sont détachés de lui pour venir se rassembler autour de notre globe. C'est là un des plus noirs méfaits de l'at-

traction universelle : en dérobant à la Lune son vêtement gazeux, nous l'avons abandonnée toute nue aux embrasements du Soleil et aux froids de l'Espace ; nous l'avons condamnée, par avance, à ne point connaître la Vie.

Il y a des corps qui valent mieux que leur réputation ; l'azote est resté, pour de nombreuses générations, le prototype de l'indolence : indifférent et sans affinités chimiques déterminées; avec cela, inodore, incolore, insipide, tel était le signalement répété dans tous les traités de chimie ; on citait bien quelques rares corps, le bore, le magnésium, qui consentaient à s'allier avec Tazote grâce à la complicité d'une température élevée, mais ces exceptions ne faisaient que confirmer la règle.

Ceci s'applique à l'azote libre qui forme les quatre cinquièmes de notre atmosphère, mais il existe encore, dans le sol même de la terre, des quantités considérables d'azote combiné : associé à l'hydrogène, ce corps forme l'ammoniaque et toute la série des sels ammoniacaux; uni, en proportions variables, à l'oxygène, il donne les nitrites, les nitrates, qu'on voit apparaître en

efflorescences salines, à la surface des murs humides, et qui forment, au Chili, des assises épaisses de plusieurs mètres, étendues sur plusieurs milliers de kilomètres carrés ; enfin, l'azote apparaît comme un des éléments fondamentaux de la matière vivante : il entre dans la constitution des tissus, il se plie aux transformations incessantes qui accompagnent la vie. Il faut avouer qu'aucun nom n'était plus mal choisi que celui d'azote, pour désigner un corps qui joue dans la vie un rôle aussi actif ; c'est lui pourtant qui a prévalu en France, grâce à l'autorité de Lavoisier, sur le nom de nilrogène, proposé par Cbaptal ; mais on baptise les éléments, comme les enfants, sans savoir ce qu'ils seront plus tard, et la chose n'a pas plus d'importance dans un cas que dans l'autre.

On dirait donc qu'il existe dans la nature deux espèces d'azote, dont l'un, indifférent à la vie, ne sert qu'à diluer Toxygène atmosphérique, tandis que l'autre est le courtier le plus actif de toutes les transformations vitales ; rien n'est plus intéressant que de suivre ce dernier dans ses migrations successives et de parcourir ce qu'on appelle souvent le « cjxle de l'azote ». Voyez, par exemple, l'herbe qui pousse, au printemps, dans nos prairies; elle renferme, sous des formes

variées, de Fazote qui constitue quelques centièmes de son poids ; broutée par les vaches ou par les brebis, elle fournit les principes azotés du lait et de la viande, qui servent à Talimentation de l'homme et des animaux carnivores; ces principes sont finalement éliminés sous des formes multiples, dont la plus abondante est Furée. A ce moment intervient l'œuvre des infiniment petits « sans lesquels, a dit Pasteur, la vie deviendrait impossible, parce que Toeuvre de la mort serait incomplète » ; c'est d'abord une légion de microorganismes, les uns aérobies, les autres anaérobies (c'est-dire vivant au contact ou à Fabri de l'air), qui triturent ces divers résidus azotés, les démolissent et donnent, comme produit principal, de Fammoniaque ; tous ces microbes existent normalement dans le sol; le plus important, que les bactériologistes allemands nomment YErde Bacillus ou bacille de la terre, exige, pour son développement, la présence de Fair, et c'est pour cette raison que la fermentation ammoniacale se produit avec plus de facilité dans les sols légers et bien aérés.

Mais ceci n'est qu'une première étape.

MM. Schlœsing et Mûntz ont montré, dans un travail resté célèbre, que Fammoniaque subit à son tour un nouvel avatar; au bout de cinq à six

jours, on voit apparaître dans les sels ammoniacaux un organisme ovale, un peu fusiforme, qui se meut avec une extrême agilité; il vit aux dépens des carbonates dissous dans le liquide, de Toxygène de Tair et de Tammoniaque et son activité laisse l'azote sous forme de nitrites ; c'est le ferment nitreux isolé pour la première fois par Winogradsky ; lorsque tout Tammoniaque a été transformé en nitrite, cet organisme disparaît d'un milieu où la vie lui devient impossible : mais on voit alors apparaître une nouvelle escouade d'ouvriers : ce sont des bactéries, c'està-dire des microbes en forme de bâtonnets, qui achèvent l'oxydation et laissent un résidu définitif d'azotates. Ainsi, le ferment nitrique a achevé l'œuvre de reconstruction ; en effet, les nitrates sont un des éléments privilégiés de la plante ; ils passent directement dans la sève brute et sont transformés, dans le végétal luimême, en une variété infinie de produits organiques azotés ; le cycle de l'azote s'est fermé, et il pourra, dans la suite des siècles, être parcouru indéfiniment.

Cette manière d'envisager les choses comporte une première conséquence ; elle nous montre que si nous avons besoin d'azote combiné, c'est dans le cycle vital de l'azote qu'il faut aller

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le chercher, et Texpérience des siècles passés confirme cette manière de voir : Tammoniaque utilisée par l'industrie ou par l'agriculture provient presque tout entière de la distillation de la houille, c'est-à-dire d'un produit d'origine organique. Quant aux azotates, on sait qu'ils admettaient jusqu'ici comme unique origine les assises puissantes de nitrate de soude du Chili; or, bien que l'origine de ces formations soit encore assez obscure, la plupart des géologues les attribuent à une décomposition par le sel m.arin, de ce que Labiche appelait poliment des a inconvenances d'oiseaux » ; l'azote américain aurait donc, lui aussi, une origine organique.

Tout ceci forme un ensemble assez séduisant ; mais en y regardant d'un peu près, on aperçoit les défauts du système : les prairies des Alpes donnent, chaque année, de l'azote combiné qu'elles ne revoient plus ; il s'en va, sous forme de viande ou de fromage, nourrir d'autres régions ; pourtant, à chaque printemps, l'herbe y pousse aussi belle et aussi drue, et les analyses du sol n'y trahissent aucun appauvrissement en azote : la terre des pâturages alpestres renferme même jusqu'à 9 grammes d'azote combiné par kilogramme, proportion qui n'est jamais atteinte dans les terres labourées, même les plus copieu-

sèment fumées. Cette simple remarque suffit pour montrer que tout ne s'explique pas par la circulation indéfinie d'une quantité fixe d'azote, puisque certains sols fournissent, depuis des siècles, de l'azote combiné sans en recevoir et sans s'appauvrir. Quelle est donc l'origine de cet azote surnuméraire qui rétablit l'équilibre? Agronomes et chimistes discutaient depuis cinquante ans sur ce point, sans s'entendre, lorsque Berthelot, avec son clair génie, intervint dans le débat; il dosait tous les mois la teneur en azote d'une terre sablonneuse de Meudon, et il constatait qu'à chaque nouvelle analyse, cette proportion allait en croissant ; mais si l'échantillon de terre avait été chauffé un peu au-dessus de 100 degrés, il perdait la propriété de gagner de l'azote. La conséquence qui se dégage delà est bien claire : le gain d'azote ne peut provenir que de l'atmosphère ambiante, et ce corps doit être fixé dans le sol par des microorganismes, puisque la stérilisation du sol arrête cette fonction assimilatrice. Mais les savants d'alors, engagés dans des discussions alambiquées, avaient sans doute la cervelle un peu brouillée, car ils n'acceptèrent pas formellement et sans restrictions cette manière de voir. Pour les convaincre, il fallait frapper un second coup.

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Un botaniste, M. Prillieux, avait constaté que les racines de la plupart des légumineuses portent des nodosités qui, examinées au microscope, apparaissent comme de véritables colonies microbiennes ; mais on avait alors la conviction que ce parasitisme ne pouvait qu'être nuisible, et la notion des « bons microbes » n'était guère entrée dans les esprits ; c'est alors que deux botanistes allemands, Hellriegel et Wilfarth, montrèrent que l'existence de ces nodosités était liée de très près à la prospérité de la plante : si on stérilise, par des précautions minutieuses, la graine et le terrain, la plante qui pousse ne présente pas les nodosités signalées par M. Prillieux, mais en même temps elle s'étiole bien vite et n'atteint jamais son développement normal; si, au contraire, on introduit, après coup, dans le sol des fragments de nodosité empruntés à une plante ordinaire, le développement reprend tout son essor. L'expérience a été reprise et variée de cent façons, et il est établi aujourd'hui que les légumineuses constituent une association prospère, une symbiose comme disent les biologistes, avec une bactérie qui existe normalement dans le sol et à laquelle on donne le nom de Bacteriiim radicale ; cette bactérie, sans doute identique au microorganisme qui fixait

l'azote dans les expériences de Berthelot, s'instalJe sur les racines de la plante, qui lui fournit des éléments utiles à son existence et qui reçoit Tazote pris à Fatmosphëre et entraîné dans le cycle de la vie. Ainsi s'explique la vieille remarque des agriculteurs, qui considèrent depuis longtemps les légumineuses comme une culture « améliorante » du sol destiné à recevoir des céréales; ces plantes aident à la multiplication du bacille fixateur de Tazote, et par là, elles enrichissent l'humus en azote combiné ; une seule récolte peut ainsi fixer dans chaque hectare du sol loO kilogrammes d'azote captés dans Tatmosphère ; on voit d'après cela que le travail assimilateur des bactéries pour toute la surface de la Terre, doit se chiffrer par des millions de tonnes.

L'importance de cette notion nouvelle est à la fois pratique et théorique. Elle a déjà permis des applications intéressantes, entre autres la culture du microbe fixateur sur une terre de composition spéciale. Ces cultures sont faites par Hellriegel et Wilfarth dans une véritable « usine à microbes », établie par eux à Elberfeld, et vendues ensuite aux agriculteurs qui les mélangent aux semences de luzerne ou de trèfle ; les précieuses nodosités se développent ainsi à

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coup sûr; la récolte prend un développement normal et le terrain est colonisé à fond par les bacilles fixateurs de l'azote. En même temps, nos idées théoriques sont complètement transformées ; le fameux cycle vital est brisé et lazote atmosphérique ne reste plus isolé et en dehors de la vie ; la nature elle-même nous apprend le moyen qu'elle emploie pour le faire pénétrer dans ce cycle et pour réaliser un équilibre bien plus stable que celui que nous avions imaginé tout d'abord ; il permet en effet de compenser l'appauvrissement local et les retours d'azote à l'atmosphère qui se produisent incessamment, tant par la combustion des substances organiques que par l'action d'autres ferments qui décomposent les produits azotés en dégageant de l'azote gazeux.

La « faim d'azote » est une des caractéristiques de la société moderne; chaque jour voit s'accroître et se diversifier la consommation des produits ammoniacaux ou nitrés ; les premiers servent surtout à la fabrication de la soude par le procédé « à l'ammoniaque » ; l'agriculture consomme des quantités notables de sulfate

d'ammoniaque, que ks microbes du sol transforment progressivement en nitrates ; pour l'instant, la distillation de la liouille satisfait amplement à ces diverses exigences, mais le prix commercial des sels ammoniacaux s'élève avec leur consommation. C'est surtout sur les nitrates que se porte l'appétit grandissant de notre agriculture et de notre industrie : l'Amérique du Sud, qui n'exportait pas 1.000 tonnes de ce produit en 1823, en a extrait 1.500. 000 tonnes en 1900 et 2.400.000 tonnes en 1910. L'Europe, qui est le consommateur des nitrates américains, paie de ce chef au Chili un impôt annuel qui dépasse trois cent millions de francs ; encore est-elle fort heureuse de trouver un corps indispensable à son industrie, puisque l'acide azotique est à la base de tous nos explosifs, et à son agriculture, car c'est par l'emploi systématique des nitrates qu'on a pu réaliser la culture intensive des céréales : c'est donc avec le nitre qu'on fait la poudre et le pain qui sont, pour le civilisé comme pour l'homme à demi barbare, deux produits « de première nécessité». Or, la fécondité des gisements chiliens n'est peut-être pas illimitée ; en 1888, le gouvernement chilien avait fixé à 1913 l'épuisement des dépôts connus à cette époque ; nous serions arrivés à l'échéance

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si de nouvelles découvertes ne l'avaient reportée, d'abord à 1940, puis à l'année 2.047 ; ce qui résulte de ces statistiques incohérentes, c'est qu'un produit de première importance peut nous manquer d'un siècle à l'autre, et cela suffît pour causer un sentiment d'inquiétude.

Cette situation devait naturellement suggérer l'idée de capter dans l'atmosphère l'azote inutilisé, pour le faire entrer dans des combinaisons chimiques ; les matières premières, azote, oxygène, hydrogène, sont à pied d'œuvre, il ne s'agit que de les associer. L'ingénieux travail des bactéries est pour nous un encouragement plus qu'un exemple, car les procédés employés par la nature sont inimitables. Mais on pourrait, du moins, songer à systématiser le travail de ces petits ouvriers, qui ne font jamais grève, de façon à en tirer une opération industrielle ; l'industrie moderne ne se fait pas scrupule de demander au travail des microbes l'alcool ou l'acide acétique dont elle a besoin ; elle n'hésiterait pas davantage à y recourir pour réaliser les combinaisons de l'azote. Précisément, MM. Miintz et Laine ont indiqué le moyen d'utiliser industriellement les agents nitrificateurs isolés par Winogradsky ; il suffit d'arroser avec des sels ammoniacaux un lit de tourbe mélansrée à une

certaine proportion de calcaire ; les ferments nitreux et nitriques pullulent rapidement dans ce milieu bien aéré, et il se forme du nitrate de chaux qu'on extrait par des lessivages; le calcul montre qu'en appliquant ce procédé à toutes les tourbières de France, on aurait de quoi compenser amplement l'apport du Chili, si les gisements américains venaient à s'épuiser. Voilà donc un premier remède, mais il a l'inconvénient d'utiliser de l'azote déjà combiné. On peut faire mieux : la combinaison directe de l'azote et de l'oxygène peut s'effectuer sous l'action répétée des étincelles électriques, et en présence d'une solution de potasse ou de soude ; le fait n'est pas connu d'aujourd'hui, car il a été mis à profit, en 1784, par le chimiste anglais Cavendish dans ses travaux remarquables sur l'air atmosphérique. L'expérience de Cavendish fut reprise, en 1895, avec un soin tout spécial, par W. Ramsay et Lord Rayleigh, dans le travail célèbre qui aboutit à la découverte de l'argon et de ses compagnons ; comme des expérimentateurs aussi consciencieux ne font jamais rien à demi, ceux-ci avaient déterminé les meilleures conditions pour réaliser la combinaison de l'azote et de l'oxygène, et la dépense correspondante en énergie électrique.

Les choses en étaient là quand Sir William Crookes fit, en 1898, devant le meeting de TAssociation britannique à Bristol, une conférence dont le retentissement fut immense. Il montra d'abord que notre atmosphère est un mélange combustible, puisque les deux éléments essentiels qui le constituent, azote et oxygène, peuvent entrer en combinaison avec dégagement de chaleur; si cette atmosphère ne s'embrase pas d'une seule flambée chaque fois qu'un éclair jaillit dans le Ciel, cela tient à un hasard, d'ailleurs fort heureux : La température d'inflammation du mélange est supérieure à sa température de combustion. Expliquons ceci par un exemple : le mélange de grisou et d'air qui se forme dans certaines houillères ne peut s'enflammer que lorsque sa température est portée au moins à mille degrés ; si cette température est atteinte en un point, par exemple lors du choc d'un outil contre un morceau de silex, le grisou s'allume en ce point et la chaleur dégagée par sa combustion amène la température aux environs de deux mille degrés ; cette température est alors suffisante pour enflammer la masse grisouteuse placée dans son voisinage, qui met à son tour en réaction d'autres parties du mélange, si bien

que la combustion se propage très rapidement dans toute la masse.

Au contraire, allumons une allumette ; dans l'air atmosphérique, il ne se produit rien, si ce n'est que l'allumette brûle; la température de Tallumette, — quinze à dix-huit cents degrés, — est, en effet, inférieure à la température d'inflammation, trois mille degrés environ, du mélange d'azote et d'air ; si on fait éclater un arc électrique, où la température dépasse quatre mille degrés, la combinaison des éléments de l'air se produira, mais elle ne pourra pas se propager parce qu'elle ne développe dans la masse gazeuse qu'une température de sept ou huit cents degrés, incapable par conséquent d'allumer les régions avoisinantes.

Tout ceci n'est qu'un jeu de savant, car personne n'a jamais mis en doute l'incombustibilité pratique de l'atmosphère. Mais Crookes continuait son étude en montrant que les expériences de Lord Rayleigh et de Ramsay permettaient d'estimer le prix de revient d'une production électrique des nitrates ; en tenant compte des prix pratiqués aux chutes du Niagara pour l'énergie électrique, il arrivait à conclure qu'une tonne de nitrate de soude, produite électriquement, reviendrait à 123 francs, tandis que ce prix

n'est pas loin de 200 francs pour une tonne de nitrate chilien, transportée en Europe.

Grâce à la conférence de Crookes, dont la forme originale, ou, comme on dit aujourd'hui, sensationnelle, était bien faite pour frapper les imaginations, l'utilisation de Tazote atmosphérique se plaçait au premier plan dans les préoccupations des électrochimistes. Mais le problème était seulement posé ; il fallut une dizaine d'années pour en dégager les éléments et pour aboutira un commencement de réalisation pratique. L'idée dominante qui sortait de toutescesrecherchesétait qu'il fallait porter le mélange d'oxygène et d'azote à une température aussi élevée que possible, et le refroidir ensuite très rapidement au-dessous de 1.200 degrés, afin d'éviter une décomposition qui se produit pendant la période de refroidissement et qui ramènerait, si on n'y prenait garde, le rendement au voisinage de zéro. Ce résultat est obtenu par l'emploi d'arcs électriques largement étalés : ainsi MM. Guye et Naville utilisent un dispositif analogue au parafoudre « à cornes » qui sert à préserver les canalisations aériennes à haute tension contre les chutes d'électricité atmosphérique; l'arc éclate entre deux tiges métalliques divergentes en un point où la distance de ces tiges n'est que de quelques

centimètres, puis il s'élève en s'élargissant entre les deux cornes de métal, jusqu'au moment où il se brise spontanément ; lorsqu'on emploie, comme source d'électricité, du courant alternatif, chaque demi-période du courant donne un arc ; tous les arcs qui se succèdent à raison de cinquante ou plus par seconde, forment entre les deux branches métalliques une véritable nappe de feu, déployée en forme d'éventail et dont la longueur totale dépasse cinq mètres ; Tair s'élève en léchant cette large surface, puis il est entraîné par des cheminées d'appel et circule dans des tours oii il rencontre des solutions alcalines qui l'absorbent.

Parmi tous les procédés essayés jusqu'ici, le plus pratique est dû au physicien norvégien Birkeland, Tesprit audacieux auquel nous devons de si remarquables études sur les orages magnétiques et les aurores boréales. Le four électrique de Birkeland comprend de puissants électroaimants qui étalent l'arc sous forme d'un disque de trois mètres de diamètre ; neuf de ces fours, dont chacun dépense une puissance de quatre mille chevaux, sont actuellement en marche à l'usine de Notodden, qui utilise la grande chute de Svœlgfos, et la production annuelle de nitrate de chaux s'élève à 25.000 tonnes; on voit par

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ces chiffres qu'il ne s'agit plus d'une simple expérience de laboratoire et que la mine d'azote qui s'étend au-dessus de nos tètes commence à être sérieusement exploitée. D'autres usines, exploitant des procédés différents, sont en activité dans le Tyrol et en France \ Mais ceci n'est qu'un début: à en croire les ingénieurs, des puissances colossales vont être aménagées pour « brûler l'air » dans des fours électriques. C'est la Norvège qui prend la tète de ce mouvement industriel et on ne parle pas d'aménager moins d'un demi-million de chevaux dans les pays Scandinaves, ce qui permettrait de fabriquer annuellement trois cent mille tonnes de nitrates, c'est-à-dire le septième de l'exportation chilienne ; c'est qu'à l'user, la Scandinavie s'est trouvée le pays où les puissances hydro-électriques reviennent au plus bas prix : les chutes naturelles y abondent, remarquables par la grandeur et la constance de leur débit; enfin, elles sont, en général, placées au voisinage de la mer, à quelques kilomètres seulement des fjords bien abrités où les navires viennent charger les marchandises.

1. A la Roche de Rame, près de Briançon, où neuf fours sont en activité, avec une puissance totale de sept mille chevaux.

C'est grâce à ces conditions exceptionnelles que la nouvelle industrie peut prospérer, car la synthèse des nitrates est, il faut bien le dire, une opération très mal conduite au point de vue économique et qui s'accompagne d'un véritable gaspillage d'énergie ; en faisant le décompte de l'opération, on constate que le rendement atteint tout juste 4 p. 100, c'est-à-dire qu'on produit quatre tonnes de nitrate avec une dépense d'énergie qui devrait en donner cent, si cette énergie était bien employée. Il n'y a pas beaucoup d'industries qui fonctionnent dans des conditions aussi déplorables; pour que celle-là progresse, il faut qu'elle ait devant elle un riche avenir. On parviendra certainement à réaliser des rendements moins dérisoires; M. Claude signalait récemment l'intérêt qu'aurait la nouvelle industrie à utiliser, à la place de l'atmosphère « brute » de l'air suroxygéné qu'on obtient aujourd'hui par les voies économiques de la réfrigération; il est certain qu'un rendement de 8 à 10 p. 100, dont la réalisation n'est pas chimérique, ferait tomber rapidement au voisinage de zéro l'exploitation des gisements du Chili.

11 est rare qu'un problème industriel ne puisse

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être abordé que d'un seul côté ; la manière forte et directe, pratiquée par M. Birkeland, n'est pas nécessairement la meilleure ; en tout cas, on en pratique une autre, dont l'importance et les a^pplications se développent rapidement. On avait déjà remarqué, dès les débuts de la fabrication industrielle du carbure de calcium, que ce produit est capable d'absorber, à chaud, une certaine quantité d'azote atmosphérique ; les savantes études de MM. Franck et Garo établirent qu'il s'agissait d'une véritable réaction chimique, qui transforme le carbure en un produit nouveau, la cyanamide calcique. Chose curieuse, cette réaction ne se produit pas avec le carbure chimiquement pur, tandis qu'il suffit de chauffer le produit industriel au voisinage de mille degrés pour observer une absorption très énergique d'azote, accompagnée d'un dégagement de chaleur qui peut échauffer la masse de plusieurs centaines de degrés ; ceci fournit un exemple topique de l'activité de certains agents « catalyseurs » qui déterminent les réactions chimiques parleur présence et sans y intervenir, au moins en apparence ; la science moderne est pleine des applications de cette propriété et nous en verrons tout à l'heure un nouvel exemple. Voici donc une nouvelle manière de faire entrer