La fabuleuse histoire des objets d’éclairage

Connaissez-vous leurs origines ?

Au paléolithique, on s’éclairait déjà avec la torche, une révolution technologique qui permettait aux êtres supérieurs de l’époque de s’illuminer comme désiré. Cependant, la torche ne servait pas qu’à cela. Les hommes préhistoriques l’utilisaient aussi pour obtenir la coloration noire provenant du bois brûlé pour les peintures rupestres.
Plus tard, en Égypte, on fabriquait la torche avec des morceaux de toile de lin qu’on imbibait d’huile. Ces toiles étaient roulées en objets géométriques fermés en bas et grand ouverts en haut, objets similaires à des cônes.

En parallèle à la torche égyptienne est né, à la même époque, un autre objet utilisant le feu : la chandelle. Elle avait un corps principalement fait de cire ainsi qu’une mèche, les deux combustibles. La mèche brillait, par le feu, au milieu de la cire, tandis que la cire la maintenait en vie grâce à sa teneur en gras. Traditionnellement, la chandelle se constituait de joncs trempés dans la graisse animale ou végétale : le suif. Malheureusement, son éclairage était nettement trop faible et son extrémité avait tendance à régulièrement carboniser.

Puis, les chandelles, parents des objets d’illumination, se sont métamorphosées. Leur évolution a été divisée en plusieurs inventions. Soyons honnêtes. Plus personne ne les utilise pour le besoin d’illuminer un endroit. Aujourd’hui, c’est pour donner une odeur apaisante à une pièce, pour exaucer des souhaits en les soufflant sur un gâteau ou pour se dépanner en cas de panne de courant que nous les utilisons. (Petite pensée à ma mère qui ne passe pas une semaine sans s’allumer une chandelle parfumée en lisant.)

Les temps modernes

Aujourd’hui, quand on a du courant, on s’éclaire avec des ampoules ou, pour la génération de « gameurs », les pixels colorés sont dignes de séances de luminothérapie. Vous avez maintenant fait la connaissance de leurs lointains ancêtres, mais connaissez l’histoire moderne de ces modes d’éclairage ?

Oui, bon, vous vous dites déjà : « Oh non, pas encore quelqu’un qui me fait l’histoire de l’ampoule incandescente et de son inventeur Thomas Edison. Je l’ai déjà entendue maintes fois et je perds mon temps en la relisant ! »

Eh bien non, justement, vous n’allez pas le perdre, ce temps, car j’ai une nuance à apporter à ce récit qui va vous faire changer de perspective à propos de celui-ci.

Pour récapituler, Thomas Alva Edison, un Américain né dans l’état d’Ohio, en février de l’année 1847 était un inventeur, un scientifique et un industriel (propriétaire dirigeant d’un établissement industriel) et a fondé General Electric (GE) – vous retrouverez peut-être le logo de cette compagnie sur votre four micro-ondes ou réfrigérateur. À part sa contribution à l’invention du cinéma, il s’intéresse à la machinerie de communication et à celle de calcul jusqu’à ce qu’il commercialise, après un travail acharné, une invention qui bouleverse la vie de tout le monde. Vous l’aurez deviné : la lampe ou ampoule incandescente.

Edison, avant son succès, a vécu de nombreux échecs : fil trop faible, trop rigide, mauvaise conductivité, excédent de chaleur, coupures de courant et même fonte de verre. C’est alors qu’en 1879, il crée l’équilibre optimal de matériaux pour son ampoule. Un filament en fibre de coton carbonisée : un élément conducteur d’électricité, à ma grande surprise, et un bulbe de verre pour procurer une meilleure efficacité et durabilité du filament et pour empêcher le contact avec du dioxygène présent dans l’air- qui fait fondre rapidement le fil lorsqu’il est électrifié.

Thomas Edison s’est toutefois grandement inspiré du travail de Joseph Swan, un électricien et chimiste britannique. En fait, Swan est la personne derrière la découverte de l’efficacité et la durée de vie d’un filament électrifié lorsqu’il est mis sous vide. Il met au point les premières pompes sous vide et construit une ampoule fonctionnelle avec un filament en carbone une année avant Edison.

Notre premier inventeur met au point un procédé de fabrication industrielle des ampoules. Dans un procès judiciaire, l’antériorité de l’invention de Joseph Swan est reconnue, mais celui-ci ne propose pas de procédé de fabrication industrielle. Les deux hommes sont obligés de fabriquer leurs ampoules dans le cadre d’une alliance coopérative. Ils répandent subitement leur lampe, qui a des avantages évidents.

Saut dans le temps, presque un siècle plus tard, on n’utilise plus les ampoules à incandescence à cause de leur grande consommation d’électricité, leurs risques d’incendie et leur courte durée de vie.

Je vous emmène en 1959 quand des employés de General Electric, Edward G. Zubler et F. Mosby, à la suite d’un brevet de 1933, créent une version améliorée du produit autrefois révolutionnaire. La lampe halogène repose sur le même concept que celle à incandescence. Elle produit son éclairage à partir d’un filament, maintenant de tungstène, porté à incandescence. On dit « halogène » parce que son bulbe est empli de gaz de type halogène, comme du fluor ou de l’iode. L’idée derrière la caractéristique du gaz halogène, c’est de faire chauffer l’ampoule de plus de 25% que le modèle précédent pour augmenter, voire doubler, sa durabilité. Cette lampe fonctionne à très basse tension, ce qui est une nette amélioration.

Ensuite est apparu un nouveau prototype d’ampoule, utilisant encore moins d’énergie. Il s’agit de la lampe fluorescente compacte (fluocompacte), aussi connue sous le nom de lampe fluorescente ou encore en abréviation: LFC. La lampe fluocompacte a été inventée après le krach pétrolier de 1973. Il s’agit également d’une lampe à basse consommation. La LFC est reconnaissable sous plusieurs formes : des tubes en spirale, des tubes droits ou même un bulbe élargi. Son fonctionnement? Une électrode éjecte des électrons, qui excitent le mercure contenu à l’intérieur. Celui-ci se calme en générant des émissions UV qui brassent activement la couche fluoluminescente du contour interne de l’ampoule. Celle-ci projette une lumière blanche puissante.

Puis vient un tout nouveau type d’ampoule : le fabuleusement célèbre diode électroluminescente ou D.E.L. pour les intimes. Aujourd’hui, quasiment tout votre éclairage quotidien provient de cette technologie. Si vous faites le tour de votre demeure, il très probable que vous en trouviez. Pour faire simple, l’ampoule à DEL se compose de plusieurs pignons en résine époxy contenant un microfilament contrôlé par une minuscule puce électronique, allumé par deux tiges : l’anode (plus longue) et la cathode (plus courte). On peut en disposer plusieurs sur une carte électronique pour faire une ampoule surpuissante. La chaleur qui en est émise est bien moins considérable comparativement à ses ancêtres. On parle d’environ 25℃. En rétrospective, peut-être que nos chers Edward G. Zubler et F. Mosby n’étaient tout à fait justes sur ce point.

Les DEL sont vraiment utilisées partout. On parle ici du type d’ampoules utilisé dans les lampes de poche, les clignotants de voiture, les écrans d’appareils électroniques modernes, les lampadaires et celui utilisé pour les panneaux publicitaires du Times Square à New York, entre autres.

Une invention dérivée de ces ampoules a récemment fait son apparition dans l’univers du gaming/streaming, les bandes D.E.L. Celles-ci se caractérisent par des petits picots s’avérant être des microampoules disposées en longueur sur un ruban de résine qui cache de minuscules fils en caoutchouc transportant l’apport énergétique. On peut le couper à la distance désirée, en coupant à certains emplacements à intervalle régulier. Le truc vachement stylé avec ces rubans, c’est qu’on peut choisir non seulement l’intensité d’éclairage ou les modes comme « dégradé » ou « flash », mais on peut choisir sur commande la couleur d’affichage. Pour résumer, les appareils électroniques utilisent le red-green-blue (RGB) comme « couleurs primaires » d’addition synthétique de pigmentation. Cette notion est connue sous le nom de « l’apport de valeurs RGB ». On peut créer de manière informatique un spectre coloré très large en jouant avec les quantités des couleurs rouge, vert et bleu, allant de 0 à 255 pour chacune. Vous aurez remarqué qu’on remplace le jaune par du vert. Pourquoi ? Eh bien, tenez-vous bien! La raison n’est pas informatique. C’est plutôt un choix de conception. Oui, vous pouvez contester : « Voyons donc! C’est du rouge et du vert qui va faire mon orangé ! » Avant d’implanter l’une des normes les plus universelles qu’est la valeur RGB, on s’est basé non sur le bon vieux système de mélange des couleurs, mais sur les trois principales couleurs du spectre de la fragmentation de la lumière blanche. Le vert prend en effet le dessus sur le jaune en termes de sensibilité de réception de capteurs rétiniens des yeux. Ne vous inquiétez pas : votre orangé, vous pouvez facilement l’obtenir en tenant compte de ces simples chiffres: R 245, G 189 et B 31.

Ouf ! Compliqué tout ça! C’est fascinant de se dire qu’il y a des millénaires, on venait de maitriser l’utilisation du feu pour survivre et que, maintenant, nous sommes énormément à profiter de la lumière électrique. Malheureusement, ici comme à plusieurs endroits sur le globe, la population utilise énormément d’électricité et certains d’entre eux en abusent, excessivement parfois. Même avec de l’énergie dite « propre », cette surconsommation soulève plusieurs enjeux. Premièrement, ça implique de répondre à la demande générale qui augmente sans cesse à cause de l’étalement urbain et de l’exponentiation incessante de l’achat d’électroménagers et d’objets technologiques et des besoins de confort comme le chauffage des lieux ou l’eau chaude. Deuxièmement, pour répondre à la demande, on bâtit encore d’autres barrages hydroélectriques, ce qui – maintenant qu’on le sait – engendre encore d’autres problèmes, par exemple, la sous-oxygénation de l’eau. Les cours d’eau ont alors tendance à s’envaser. En plus, le fait de faire circuler des énormes quantités d’eau dans des turbines exerce un effet négatif sur la biodiversité marine. Pas besoin d’être un génie pour comprendre que le flux incommensurablement fort du courant entraine beaucoup de poissons dans la machinerie. La liste des problèmes dus à la surconsommation électrique est longue. L’accès à l’électricité est un luxe qu’il faut utiliser responsablement. Imaginons un instant qu’il y ait des sanctions de consommation!

Sur ce, je vous laisse sur cette note. J’espère que vous aurez au moins appris un fait intéressant. Avant de vous quitter, dites-vous que chaque fois que vous éteindrez la lumière ou votre écran en pause ou que vous remplirez de façon plus compacte le lave-vaisselle, vous aurez épargné un poisson.

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