Le feu : généralités

Au moyen age, ou à la préhistoire, comment faisait on pour allumer un feu ?

                                                                        
Un simple feu comme tous les jours pour se chauffer ou faire cuire sa nourriture...


Pour répondre à cette question qui est beaucoup moins simple qu'il n'y paraît il faut tout d'abord s'en poser une autre :

Qu'est ce que le feu ?                                               (   :-)  encore moins simple que la première question ! )


  Les mots comme chaleur, flamme, brûler, combustion viennent à l'esprit et on va tenter de clarifier un peu tout celà.



La combustion

Pour rester simple, une combustion est une réaction chimique rapide qui dégage une forte chaleur.

Réaction chimique veut dire qu'il faut au moins deux substances en contact qui vont se transformer en d'autres substances :

Elle met en jeu un combustible (qui brûle), un comburant (qui fait brûler) et un apport de chaleur qui permet la réaction. Ces trois composantes indispensables sont rassemblées sous un schéma qui s'intitule le "triangle du feu".

image disponible sur le site de l'inrs : http://www.inrs.fr/htm/incendie_et_lieux_de_travail_1.html

Lors de la combustion d'un morceau de bois par exemple, les atomes qui composent le bois (sous forme de molécules de cellulose) vont se réorganiser avec les atomes d'oxygène présents dans les molécules de dioxygène de l'air. Comme les molécules formées (le dioxyde de carbone et l'eau ) sont de petites molécules plus stables qu'auparavant, de l'énergie est libérée sous forme de chaleur.

Quand le bois(combustible)  rencontre le dioxygène (comburant), ces substances réagissent ensemble.

Pourquoi alors peut on stocker longtemps du bois à l'air libre ? Il devrait réagir avec l'oxygène de l'air !

La réaction ne se produit pas toute seule car les atomes dans les molécules du bois n'ont pas assez d'énergie à la température ambiante pour se décrocher afin de rencontrer l'oxygène et de réagir avec lui... C'est pour celà qu'il faut presque toujours chauffer pour allumer quelquechose.


Pour résumer : Il faut toujours commencer par casser d'abord la matière ( rompre les liaisons entre les atomes) avant que la réaction de combustion commence.(qui fabrique de nouvelles liaisons entre atomes)

Il faut aussi se trouver dans un endroit où un comburant est présent  ! ! (sur Terre c'est le dioxygène présent dans l'air) sinon, il faut l'amener sur place :

 
Ici un plongeur réalise une soudure sous l'eau grâce à un chalumeau oxy-acétilène. (l'oxygène est amené en même temps que le gaz qui brûle et la flamme est sufisamment chaude pour vaporiser l'eau et permettre en plus la soudure.)


Faire du feu :

Alors, nous avons des morceaux de bois, des brindilles, des herbes sèches... qui sont des materiaux fortement combustibles, et l'atmosphère qui nous entoure (presque) tous contient environ 21% de dioxygène.

Que faut il faire pour allumer le feu ?

Si vous avez bien suivi la partie précédente, vous devriez me dire : il faut chauffer ! :-)

C'est donc ça, il faut échauffer suffisament notre combustible pour que ses atomes se décrochent et réagissent avec le dioxygène de l'air... d'accord.

Bien... se pose donc le problème suivant : si on a pas de feu, comment fait-on pour chauffer notre combustible...?

allez...

hé ho !

(je vais pas tout dire ! ! vous devez faire mentalement ou proprement à l'écrit une liste d'au moins trois  méthodes différentes ! !)

allez !

...
...

c'est bon ?

Alors, on a un certain nombre de méthodes plus ou moins développées techniquement...

• Le frottement du combustible

C'est le principe du briquet à friction préhistorique où on frotte ou fait tourner deux morceaux de bois l'un contre l'autre jusqu'à ce que la sciure formée atteigne une température suffisante pour réagir avec l'air et s'embraser.



C'est aussi le principe du briquet médiéval où le frottement contre l'arête de silex échauffe le copeau d'acier arraché qui va lui même brûler dans le dioxygène de l'air et permettre a son tour d'allumer un autre combustible.



L'allumette marche aussi ainsi : le frottement de l'embout contre le grattoir permet d'atteindre la température suffisante pour que les produits chimiques en contact réagissent ensemble.

• La lumière solaire

On peut aussi concentrer les rayons solaires à l'aide d'une lentille convergente (loupe) afin de chauffer localement suffisamment pour embraser un morceau de papier ou des herbes sèches.


(si votre loupe est normale et pas géante,  je vous conseille d'utiliser du papier canson noir comme combustible... mais seulement après avoir réfléchi pourquoi !!)

• La compression de l'air

Lorsqu'on gonfle une roue de vélo, on se rend vite compte que la pompe s'échauffe vite. Le frottement du piston n'en est pas la cause et cet échauffement provient de la compression rapide de l'air lui-même.
Un gaz comprimé rapidement voit sa température augmenter et si on le comprime suffisament (divise par 7 environ son volume initial ) la température atteinte suffit à embraser un morceau de tissu ou d'amadou placé à l'extrémité du piston.

• L'énergie électrique

On peut aussi utiliser une source de tension électrique pour faire une étincelle. Attention ici au terme "étincelle" qui a plusieurs sens... On a parlé de l'étincelle du briquet à silex qui est un morceau de métal (fer) qui brûle dans le dioxygène puis s'éteint. L'étincelle électrique n'est pas de la même couleur et rien ne brûle en elle : les gaz traversés par le courant électrique s'échauffent vivement et émettent différentes types de lumière.

La foudre ( dont les conséquences ont certainement servi aux hommes préhistoriques pour domestiquer le feu) est une grosse étincelle électrique.

C'est ce qui est utilisé aussi dans les briquets dits "électroniques" qui sont piezoélectriques (un cristal comprimé engendre suffisamment de tension entre deux pointes de métal pour faire une étincelle).



On peut aussi faire passer un courant électrique dans un materiau assez résistant pour qu'il s'échauffe suffisament : c'est le principe de l'allume-cigare d'une automobile, un serpentin de métal est porté à incandescence par un courant fourni par la batterie.



Voilà donc un bref tour d'horizon des différentes méthodes d'allumage.




Pour plus d'informations, je vous renvoie à notre ouvrage sur le briquet à silex, qui vient de paraître aux éditions Emotion Primitive :  "  Le briquet médiéval, silex et acier, une rencontre étincelante".