GAZ LIQUIDE OU L'ÉCLAIRAGE ROBERT

Lorsqu'une industrie importante vient à s'élever, il semble toujours, au premier aperçu, qu'elle va anéantir les industries rivales, ou du moins apporter un obstacle considérable à leurs perfectionnements ultérieurs. Cependant l'expérience a toujours démenti cette prévision. Quand les bateaux à vapeur s'établirent sur nos fleuves, il sembla que les divers transports par la voie de terre allaient disparaître à jamais. Quand la fabrication des cotonnades et celle des toiles peintes furent introduites en France, pour la première fois, toutes les villes manufacturières du royaume se liguèrent contre cette industrie, qui paraissait les menacer d'une ruine inévitable. A l'apparition des premiers quinquets, les fabricants de chandelles se crurent réduits à la mendicité. On sait néanmoins

que ces créations nouvelles ont produit des l effets en tout contraires à ceux que Ton redoutait. L'éclairage par le gaz n'a pas apporté d'exception à ce fait général. Au lieu de faire disparaître les anciens systèmes d'éclairage, il a imprimé à chacun d'eux une impulsion nouvelle, et provoqué dans leur outillage des perfectionnements auxquels on était loin de s'attendre. Une fois accoutumé à l'éclat de la lumière du gaz, on a voulu la retrouver partout. Chacun a compris les avantages d'une lumière pure, égale et brillante; et le désir généralement exprimé de voir perfectionner l'éclairage au moyen du suif et de l'huile, a conduit à une découverte nouvelle : nous voulons parler de l'éclairage par les hydrocarbures liquides.

La théorie avait depuis longtemps faitconnaître la possibilité de remplacer l'huile végétale, ou le gaz, par des liquides naturels, formés, comme ce dernier produit, de car- j bone et d'hydrogène, et pouvant donner un ■ éclairage plus économique, en raison de leur prix peu élevé. L'essence de térébenthine, — les huiles de naphte et de pétrole, — l'huile essentielle que Ton obtient en soumettant à la distillation divers schistes bitumineux que l'on trouve dans quelques terrains, et que Ton désigne sous le nom à'huile de schiste, — l'huile volatile que l'on retire des résines soumises à la distillation, etc., constituent autant de produits que la nature nous fournit avec une certaine abondance, et qu'il est permis de consacrer, avec de grands avantages, à Téclairage. Seulement, ces liquides, trèsvolatils, beaucoup plus combustibles que l'huile végétale, et ne renfermant que peu ou point d'oxygène, ne pouvaient être brûlés dans les lampes ordinaires qui servent à la combustion de l'huile. Il fallait imaginer des dispositions particulières pour les appliquer à l'éclairage.

Cette dernière difficulté a été facilement résolue. Les lampes pour la combustion des hydrocarbures ne laissent rien à désirer.

La figure 103 représentera lampe employée pour l'éclairage au gazogène. C'est le bec le plus simple de tous. Une mèche de coton, en fils qui ne sont ni tressés ni tordus, et qui est maintenue dans un tube de cuivre, plonge

Fig. 103. — Lampe pour l'éclairage au gazogène,

dans le liquide, et fait élever ce liquide par capillarité jusqu'à une certaine hauteur. De là la vapeur de ce même liquide vient s'enflammer à l'orifice.

Quelquefois on se sert, pour activer l'allumage, d'un moyen assez curieux, que la physique nous explique. On prend un anneau de cuivre, que l'on a chauffé lui-même par un moyen quelconque, par exemple en faisant brûler à sa surface un peu d'huile de schiste, et Ton applique cet anneau autour de la partie supérieure du bec. La chaleur se propage jusqu'au fond du tuyau, par la con-

L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

ductibilité du métal, et une partie du liquide se réduit en vapeurs qui passent à l'intérieur du tube. Cette vapeur s'enflamme, et les vapeurs continuant d'affluer au bec, la combustion continue sans interruption.

Qu'est-ce que le gazogène^ fort mal nommé quelquefois gaz liquide? C'est le premier hydrocarbure liquide que l'on ait consacré à l'éclairage. 11 se compose d'un mélange d'alcool et d'essence de térébenthine. Ces liquides sont très-inflammables tous les deux; leur mélange brûle dans les lampes avec un très-grand éclat. La térébenthine seule donnerait une flamme très- fuligineuse ; la présence de l'alcool obvie à cet inconvénient. On appelle quelquefois ce système d'éclairage éclairage Robert, du nom de l'inventeur.

Le gazogène Robert n'est pas économique, vu la cherté de l'alcool, mais il a en sa faveur la propreté et l'absence de toute odeur pendant la combustion. Malheureusement, il est d'un usage très-dangereux, vu l'excessive inflammabilité des deux liquides qu'il renferme. Nous verrons tout à l'heure combien il faut tenir en défiance les liquides inflammables par eux-mêmes, et qui peuvent brûler sans l'interposition d'aucune mèche. Disons en attendant que, de tous les liquides dangereux comme agents d'éclairage, le liquide de Robert, c'est-à-dire le mélange d'essence de térébenthine et d'alcool, est assurément le plus à redouter.

Le gazogène n'est d'ailleurs aujourd'hui que d'un emploi très-limité.

L'hydrocarbure qui a d'abord remplacé le gazogène, c'est l'huile de schiste, qu'un certain nombre d'usines produisent encore aujourd'hui en quantité assez considérable, au moyen de la distillation des schistes bitumineux, qui se rencontrent dans divers terrains.

L'huile de schiste fournit un éclairage trèsbrillant, et qui offre, sous le rapport de l'économie, des avantages incontestables. Son prix ne dépasse pas 1 franc le litre. Aussi son

usage est-il resté assez longtemps répandu dans les fabriques et dans les ateliers. On Fa même consacrée, dans quelques petites villes, à l'éclairage des rues.

Quelques renseignements sur l'extraction de l'huile de schiste, sur l'origine et sur les progrès de cette industrie, ne seront pas déplacés ici.

Les schistes bitumineux qui fournissent un carbure d'hydrogène liquide consacré à l'éclairage, se trouvent principalement dans le bassin d' Autun. Ceux que l'on trouve dans le midi de la France et dans les Alpes, sont des schistes imparfaits, c'est-à-dire des lignites, qui, parla distillation, fournissent des produits moins purs, et qu'il faut soumettre à plusieurs rectifications, pour les débarrasser de l'odeur désagréable qui les accompagne.

L'opération industrielle qui consiste à extraire les hydrocarbures éclairants des schistes bitumineux, est assez compliquée. Le fractionnement des différents produits obtenus dans les diverses périodes de la distillation, est le point difficile de cette fabrication.

Pour le retirer du sein de la terre, le minerai schisteux exige, comme premier travail, toute l'exploitation ordinaire d'une mine. Porté ensuite dans l'usine de première distillation, ce minerai y est concassé, puis jeté dans les cornues, qui sont disposées par couples dans les fourneaux. La distillation exige de douze à dix-huit heures. Les hydrocarbures en vapeur viennent successivement se condenser dans les appareils réfrigérants qui font suite aux appareils distillatoires. Ces derniers, une fois l'opération terminée, sont débarrassés du minerai épuisé, puis rechargés, et ainsi de suite.

Cette opération, qu'une usine sérieusement organisée ne peut effectuer sur moins de 25,000 kilogrammes par jour, ne procurti au fabricant que le liquide brut. Il faut soumettre ce premier produit à des rectifications successives, qui ont pour but d'obtenir : 1° des essences de diverses densités, pour

l'éclairage ; 2° des hydrocarbures plus consistants, qui peuvent servir à la fabrication des graisses pour les voitures, ou des goudrons asphaltiques pour les trottoirs des rues.

La production de l'huile éclairante de schiste est donc répartie dans trois centres d'exploitation : la mine, l'usine de distillation du minerai, et l'usine de rectification des liquides obtenus.

On n'a pu parvenir à trouver encore un emploi avantageux au résidu de la distillation des schistes bitumineux. Sous cepoint de vue, l'extraction des hydrocarbures des schistes est loin d'offrir les avantages que présente l'extraction du gaz de la houille. La houille, en effet, laisse dans la cornue, le coke, dont les débouchés sont certains, tandis que le résidu laissé par le schiste n'a aucune valeur.

On avait proposé d'utiliser ce résidu, soit comme absorbant, soit comme désinfectant, soit comme amendement dans la culture; mais les frais de transport deviendraient considérables; il faudrait donc s'en servir sur place, chose impossible. La quantité de résidus résultant du travail de chaque jour est un véritable embarras; elle finit par encombrer, en formant de petites collines, les environs des usines.

L'idée d'appliquer à l'éclairage les produits de la distillation des schistes, appartient à un manufacturier de Paris, Selligue, qui créa la première usine de ce genre. Dans l'origine, Selligue voulait consacrer l'huile de schiste à produire du gaz pour l'éclairage. La pensée lui vint plus tard de consacrer directement à Téclairage, ce liquide, convenablement purifié. Seulement, il fallait construire des lampes d'une disposition spéciale. Selligue imagina et fit construire les premières lampes à schiste. 11 fit élever l'huile jusqu'au bec par la simple capillarité de la mèche. Il adopta le bec d'Argand pour provoquer un double courant d'air, et il interposa au milieu delà flamme, un disque métallique horizontal qui étale et amincit cette flamme,

et qui multiplie assez les contacts de l'oxygène de l'air avec la vapeur combustible pour que cette vapeur brûle sans qu'aucune portion échappe à la combustion. La richesse de l'huile de schiste en carbone fait qu'elle brûle avec un éclat extraordinaire.

La figure 104 représente la lampe à schiste inventée par Selligue. On voit posé par-dessus le bec, un mince disque métallique, «, qui étale la flamme en une sorte de couronne évasée, forme excellente pour assurer une combustion complète. L'air arrive au bec par la galerie bct

11 existe un autre modèle de lampe h> schiste, dans lequel l'air arrive par la base de la lampe et suit le long trajet que l'on voit indiqué sur la figure 105. L'entrée principale de l'air se trouve à la partie inférieure de la lampe. Une règle a, que Ton enfonce à volonté, sert à graduer le volume d'air qui doit servir à la combustion.

Après la mort de Selligue, une compagnie s'organisa pour développer cette industrie. On opérait la distillation dans des cornues cylindriques placées verticalement dans le fourneau. Cette disposition permettait de charger et de décharger facilement les cornues, mais la partie intérieure, le noyau du milieu, n'était presque jamais distillée. Aujourd'hui , après dfvers essais et diverses formes données aux cornues, on a adopté une forme plate et élevée. Ces cornues se chargent par-dessus et se déchargent par devant. On se sert quelquefois de cornues de forme allongée, comme les premières qu'employa? Selligue, en les plaçant obliquement dans le fourneau.

Le mode de fractionnement des hydrocarbures bruts, est d'une grande importance dans une usine de schiste. Dans l'origine , le produit de la première distillation^ c'està-dire Y huile brute , recevait deux emplois : on la rectifiait, pour en retirer le liquide destiné à l'éclairage, et le résidu de cette seconde distillation servait à la fabrication

Fig. 104. Lampes à hui

des graisses pour les voitures. Les fabricants actuels ont modifie cette manière d'opérer. Leur hydrocarbure brut subit des fractionnements plus nombreux, ce qui permet d'obtenir une plus grande quantité de liquide propre à l'éclairage. En concentrant davantage les résidus, ils obtiennent des goudrons asphaltiques pour les trottoirs. Quelquefois, ces derniers résidus sont consacrés à la production du gaz, car cette matière fournit quinze fois plus de gaz que la houille.

Après celle de Selligue, d'autres usines se sont élevées pour la préparation de l'huile de

le de schiste. Fig. 705.

schiste, et se sont efforcées de réaliser des perfectionnements dans la fabrication de ceproduit.

Après l'huile de schiste, qui est de tous leshydrocarbures analogues le produit le plus répandu, on doit citer l'huile essentielle, extrêmement éclairante et d'un usage trèséconomique, que l'on obtient en soumettantà la distillation le bog-head, variété de houille très-précieuse par le nombre et l' utilité des produits qu'elle fournit. MM. Mallet et Knab l'obtiennent en distillant cette houille dans I un bain de plomb, et par l'intermédiaire d'un*

courant de vapeur qui traverse l'appareil. Une fabrique de Hambourg préparait, en 1860, des quantités considérables de ce liquide, qui servait alors à l'éclairage des rues dans un certain nombre de villes de l'Allemagne.

Nous pouvons citer encore, comme propre au même objet , l'hydrocarbure que Ton retire de la distillation de la résine par des procédés particuliers. Ce liquide éclairant offre cet avantage capital, de n'être point combustible par lui-même, et par conséquent, de ne pas offrir, dans son maniement, les dangers qui ont fait repousser avec raison l'huile de schiste de l'intérieur des habitations. La source de ce liquide est d'ailleurs trop limitée pour que l'on puisse espérer le voir jamais prendre une extension importante. La résine est d'une production assez bornée, et elle ne saurait suffire aux besoins d'une consommation qui dépasserait certaines limites.

C'est ici le lieu de faire remarquer que l'emploi dans l'éclairage, du gazogène, de l'huile de schiste et de tous les hydrocarbures volatils, est une source continuelle de dangers. Les huiles végétales ne sont pas inflammables par elles-mêmes, elles ne peuvent brûler que par l'intermédiaire d'une mèche de coton. C'est ce qui donne une sécurité absolue pour la conservation de ces matières dans les magasins, et pour leur maniement à l'intérieur de nos maisons. Au contraire, l'huile de schiste, l'essence de térébenthine mélangée d'alcool, c'est-à-dire le gazogène, les huiles volatiles provenant de la distillation du bog-head et d'autres bitumes, s'enflamment directement par l'approche d'un corps en combustion, tel qu'une allumette. Cette fâcheuse propriété commande toutes sortes de précautions et de soins dans la conservation et l'emploi de ces substances. Une traînée d'huile qui se répand sur le sol, est un accident désagréable ; mais une traînée d'huile de schiste qui coule sur le parquet,

est une véritable cause de dangers, puisque le liquide peut aller s'enflammer à un foyer et mettre le feu à la maison.

Voilà le vice fondamental de tous les liquides combustibles par eux-mêmes. Aussi, dans les ateliers et les fabriques éclairés à l'huile de schiste, par exemple , a-t-on la sage précaution de fixer à demeure, les lampes contre le mur, ou de les suspendre invariablement au plafond, comme les appareils d'éclairage au gaz.

Malgré ces précautions, il se produit bien des accidents pendant le remplissage des lampes, par les bris de bouteilles, etc. Tous ces liquides sont donc une cause perpétuelle de dangers. La prudence exige qu'on leur interdise l'accès des habitations privées , qu'on les consacre uniquement à l'éclairant: des rues, des cours des maisons et des lieux en plein air.

Il nous reste à dire que l'huile de schiste, et tous les hydrocarbures destinés à remplacer les huiles végétales, ont été détrônés et rejetés dans l'ombre , par un véritable coup de théâtre de la science et de l'industrie. Une huile minérale nouvelle, découverte au sein de la terre, et dont on commença à répandre dans l'industrie des masses considérables dès l'année 1863 , a produit une véritable révolution subite dans l'art de l'éclairage. Nous voulons parler du pétrole. Au-dessous du sol de l'Amérique du Nord, on a trouvé d'immenses lacs de ce liquide combustible ; il suffît d'un trou de sonde pour faire jaillir une colonne continue de pétrole. Le même produit naturel a été trouvé ensuite, avec une certaine abondance, en Asie et dans quelques parties de l'Europe.

C'est vers l'année 1858 que les sources jaillissantes d'huile de pétrole furent découvertes en Amérique, pour la première fois. Comme ce liquide se prête merveilleusement à l'éclairage et qu'il n'est pas inflammable par lui-même, quand on a eu la précaution de le

L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

priver, par des distillations répétées et une épuration convenable, des hydrocarbures trèsvolatils qu'il renferme, il donne une certaine sécurité comme agent d'éclairage* Aussi l'usage de l'huile minérale de pétrole n'a-t-il pas tardé à se répandre en Amérique. Ce produit est parvenu rapidement en Europe, où son bas prix Ta fait promptement accepter. Le pétrole a commencé par détrôner l'huile de schiste et les autres liquides combustibles à bas prix qui étaient alors en usage pour l'éclairage des ateliers, et bientôt les perfectionnements apportés à sa purification, lui ont ouvert l'accès des appartements.

Mais ce sujet mérite d'être étudié avec une attention particulière. Nous consacrerons, en conséquence, quelques chapitres à son développement.