Énergie

Moulin-bateau

Le moulin-bateau, ou moulin à nef, est un type ancien de moulin, familier des cours d’eau français jusqu’au milieu du XIXe siècle. À la fin du Moyen Âge, on en compte plus de cinquante-cinq sur la Seine entre l’île Saint-Louis et le pont au Change, amarrés au niveau des ponts parisiens par de longues aussières.

Machine de Marly

Lorsque Louis XIV s’installe à Versailles, l’eau manque pour agrémenter le château et ses jardins selon les désirs du roi. En 1678, le charpentier liégeois Rennequin Sualem propose de remonter l’eau de la Seine sur le coteau de Louveciennes, soit 165 mètres de dénivelé pour rejoindre un aqueduc. Une gigantesque machine composée de quatorze roues de 12 mètres de diamètre faisant fonctionner deux cent cinquante pompes réparties sur trois étages est nécessaire pour réaliser ce tour de force.

Moulin à vent de dragage

En 1806, le jeune officier du génie maritime Jean-Baptiste Hubert fait construire un moulin à draguer à l’entrée de la double forme de radoub de l’arsenal de Rochefort, afin de lutter contre l’envasement de la Charente. L’énergie éolienne permet à une drague d’effectuer un mouvement de va-et-vient entre la porte de la cale sèche et une plate-forme située dans le cours du fleuve.

Éolienne N54/1000 kW

Les ressources énergétiques fossiles apparaissent de plus en plus limitées et le recours aux énergies renouvelables constitue une alternative séduisante. Directement accessible, propre et inépuisable, l’énergie éolienne est en plein essor. Les plus importants producteurs au niveau européen restent l’Allemagne et le Danemark, pionniers dans ce domaine.

Four solaire

Professeur de mathématiques, féru d’expérimentations physiques, Augustin Mouchot se consacre dès 1860 aux applications domestiques de l’énergie solaire. D’abord en France puis en Algérie, il met au point une série de générateurs solaires qu’il présente avec succès à l’Exposition universelle de 1878.

Turbine hydraulique

En 1826, la Société d’encouragement pour l’industrie nationale propose un prix pour l’« application en grand, dans les usines et manufactures, des turbines hydrauliques ». Ce terme est attribué à Claude Burdin, professeur à l’École des mines de Saint- Étienne, dont l’un des élèves les plus brillants, Benoît Fourneyron, remporte le concours en 1833. Cette « roue à pression universelle et continue » procure un meilleur rendement que celles qui l’ont précédée, avec la possibilité de fonctionner noyée et pour n’importe quelle hauteur de chute.

Machine atmosphérique à balancier

Cette machine servait à faire osciller un balancier actionnant des pompes chargées d’écoper l’eau d’une mine. Elle n’utilise pas directement la force vive de la vapeur mais celle développée par la pression atmosphérique

Machine élévatoire à vapeur

Au XVIIe siècle, Denis Papin a l’idée de tirer profit de l’énergie contenue dans la vapeur pour élever un liquide et l’utiliser, par exemple, pour l’animation de jets et de fontaines.

Machine à vapeur, à double effet et à balancier

À la fin du XVIIIe siècle, Watt apporte à la machine de Newcomen des perfectionnements qui en font le moteur du développement industriel du siècle suivant.

Locomobile

Les premières machines à vapeur mobiles, dites locomobiles, datent du début du XIXe siècle, période où l’agriculture s’ouvre à la mécanisation. Mais il faut attendre les années 1850 pour voir leur usage se répandre.

Servomoteur

Au début des années 1880, la taille de plus en plus importante des cuirassés nécessite d’assister la manœuvre du gouvernail pour faciliter le travail du timonier et permettre au navire de virer rapidement.

Turbine à vapeur

Pour s’affranchir du mouvement alternatif d’un piston associé à un système bielle-manivelle, les ingénieurs, s’inspirant des roues hydrauliques, imaginent utiliser la force vive de la vapeur en la faisant agir directement sur les aubes des roues.

Moteur à gaz

À une époque où l’on installe dans les immeubles le « gaz à tous les étages », Lenoir transforme un petit moteur à vapeur en moteur à combustion interne. Il utilise un mélange de gaz d’éclairage et d’air, l’introduit directement dans le cylindre et déclenche l’explosion par l’étincelle d’une bougie d’allumage, dont il est aussi l’inventeur.

Moteur à pétrole

En 1895, le marquis de Dion et son mécanicien Georges Bouton imaginent ce moteur monocylindre à quatre temps (admission, compression, détente et échappement) fonctionnant au pétrole.

Moteur n°17

Frappé par le faible rendement des machines à vapeur qu’il a pu découvrir aux Arts et Métiers, Diesel imagine un moteur dont le cycle se rapproche de celui proposé par Carnot en introduisant le combustible directement dans de l’air chaud fortement comprimé.

Moteur rotatif Omega

Ce moteur, présenté au premier salon de l’aéronautique en 1908, est constitué de sept cylindres en étoile.

Pile thermoélectrique

Professeur de physique appliquée aux arts au Conservatoire, Claude Pouillet s’est consacré à l’étude des piles thermoélectriques. La pile est constituée d’une barre de métal (en bismuth) sur laquelle on a soudé, à chaque extrémité, une lame de cuivre. Si l’on chauffe l’une des jonctions à 100 °C tandis que l’autre est maintenue à 0 °C, on constate l’apparition d’un faible courant entre les lames de cuivre.

Pile Leclanché grand modèle à sac

Georges Leclanché met au point et brevète en 1866 la première pile à l’origine des piles cylindriques ou piles bâtons.

Machine magnéto-électrique, dite dynamo

Le développement industriel trouve un nouveau souffle dans la seconde moitié du XIXe siècle grâce à la maîtrise de l’électricité.

Machine magnétoélectrique, dite machine de Pixii

Antoine Hippolyte Pixii, fabricant d’instruments, réalise en 1832 pour André Marie Ampère une machine considérée comme le premier alternateur appliquant la découverte de Michael Faraday sur l’induction.

Alternateur électrique

Un alternateur est constitué d’un aimant qui tourne au cœur d’une bobine de fils de cuivre. À chaque passage de l’aimant, les électrons de la bobine sont mis en mouvement. L’aimant ayant un pôle positif et un pôle négatif, les électrons changent de direction alternativement, ce qui produit un courant alternatif.

Lampe Carcel

L’horloger Guillaume Carcel met au point une lampe à mécanisme d’horlogerie qu’il brevète en 1800 sous le nom de « lampe Lycnomena ». Son invention permet de réduire l’ombre portée du réservoir, désormais placé au pied de la lampe et non plus latéralement.

Générateur à acétylène

L’acétylène, obtenu par la réaction du carbonate de calcium sous l’effet de l’eau, produit une vive lumière blanche. Le faible encombrement du générateur le rend idéal pour des applications mobiles, comme dans l’automobile où il se généralise avant d’être supplanté par des dynamos.

Lampe à incandescence à filament

Parmi ses nombreux travaux, Thomas Edison propose des améliorations pour la lampe à incandescence à partir de 1878. Son principe est simple, mais la pratique l’est beaucoup moins : sous l’action du courant, un filament scellé sous vide dans un globe en verre s’échauffe et devient incandescent et lumineux.