Page 14 - Journal Culturel de Metz - 2022-03

Histoire de l'étude de l'utilisation de l'Energie Solaire.

Les égyptiens, sont la première civilisation connue, à consacrer un grand culte au soleil.

Les grecs seraient la première civilisation à utiliser le soleil comme énergie active ; lors de la cérémonie
d'ouverture des Jeux Olympiques antiques de 776 av. J.-C. à Olympie sur l'initiative d'Iphitos, roi d'Élide.
La flamme olympique était obtenue par les rayons du soleil captés au centre d'un récipient appelé skaphia,
l'ancêtre du miroir parabolique. - Archimède de Syracuse (287 à 212 av.J.-C. mathématicien, physicien,

astronome, inventeur et philosophe) est réputé pour être fin stratège et l'inventeur de nombre de machines
de guerre, dont la mise au point de miroirs géants pour réfléchir et concentrer les rayons du soleil (miroirs

ardents) dans les voiles des navires romains et ainsi les enflammer.

Les inventions solaires du XVIe au XVIIIe siècle :
En 1615, Salomon de Caus (1576-1626, ingénieur, architecte, inventeur, physicien et théoricien de la musique)
construisit une pompe solaire, en utilisant des lentilles pour chauffer un récipient, d'un mélange air-eau.

Au XVIIe siècle, François Villette (1621-1698, ingénieur opticien et artificier) conçoit un miroir en bronze étamé
d’un mètre de diamètre, grâce auquel il fait des démonstrations de fusion d’objets.

Archimède et son miroir ardent François Villette, estampe d' Étienne Jahandier Desrochers (1668-1741, graveur)

En 1747, fasciné par le rapport entre la lumière et la chaleur, Georges-Louis Leclerc, Comte de BUFFON (1707-1788, mathématicien, physicien, astronome, naturaliste,
biologiste, philosophe et écrivain) expérimente au château de la Muette (Yvelines) un miroir composé de 168 glaces planes de six pouces de largeur sur huit de hauteur,

qui concentre la lumière du soleil en un seul point focal (miroirs ardents). Il arrive à faire fondre des métaux, dont un morceau d’argent (fusion autour de 1 044 °C).

Fiche technique : 14 /11/1949 - retrait : 18/03/1950 - Série des personnages célèbres - Georges Louis Leclerc, comte de BUFFON (Montbard 7/09/1707- Paris 16/04/1788).

Création et gravure : Gabriel-Antoine BARLANGUE- Impression : Taille-Douce - Support : Papier gommé - Format : V 26 x 40 mm (21,45 x 36) - Dentelure : 13 x 13 - Couleur : Violet
Faciale : 12 f + 4 f de surtaxe, au profit de la Croix Rouge Française Présentation : 25 TP / feuille - Tirage : 1 425 000. Visuel : Portrait de Georges-Louis Leclerc, comte de Buffon,

d'après le tableau de François-Hubert Drouais, dit Drouais, le fils (1727-1775 - huile sur toile, musée Buffon).

En 1774, Antoine Laurent de LAVOISIER (1743-1794, chimiste, physicien, astronome, avocat,
philosophe et économiste) invente, grâce à une lentille à liquide qui concentre les rayons solaires,

un four solaire atteignant la température de 1800 °C.

Fiche technique : 05 /07/1943 - retrait : 23/10/1943
Série commémorative - Antoine Laurent de LAVOISIER

(Paris 26/08/1743 - guillotiné le 8/05/1794)

Création et gravure : Achille OUVRÉ - Impression : Taille-Douce
Support : Papier gommé - Format : V 22 x 26 mm (18 x 22)

Dentelure : 14 x 13 - Couleur : Bleu Faciale : 4 f - Présentation :
100 TP / feuille - Tirage : 2 610 000.

Visuel : Portrait d'Antoine Laurent de Lavoisier, d'après un tableau
de Jacques-Louis David (1748-1825), peint vers 1788.

Le concentrateur à lentilles de Lavoisier (1774) BNF

En 1784, Horace Bénédict de Saussure (fév.1740-janv.1799, physicien, météorologue,

géologue, alpiniste et naturaliste suisse) met au point un instrument de mesure
lui permettant d'étudier les effets calorifiques des rayons du soleil, qu'il nomme

"héliothermomètre" et qui devint le prototype des capteurs solaires et des fours
solaires de la fin du XIXe et du XXe siècle. L'appareil est constitué de trois caisses
emboîtées les unes dans les autres. Chaque caisse, faite d’une structure en sapin
doublée par une couche de liège isolante, est noircie sur ses faces intérieures pour

limiter les pertes de chaleur par réflexion ; chaque caisse est fermée par une

plaque de verre et renferme un thermomètre. Par ce système, permit d'enregistre

une température maximale de 109,6 °C dans la caisse la plus interne.

En 1888, Manuel António Gomes, dit "Père Himalaya" (déc.1868-déc.1933, prêtre, scientifique et

inventeur portugais) s'intéresse aux expériences réalisées par Augustin-Bernard Mouchot (1825-

1912, ingénieur et enseignant français, connu pour ses travaux sur l'énergie solaire) et poursuit ses études

scientifiques en étudiant les bases de son premier four solaire. En 1900, il visite l'Exposition universelle à

Paris. Puis avec l'aide d'artisans locaux, il achemine et installe sa structure au col d'Ultréra (Coll del Buc)

près de Sorède (Pyrénées Orientales). C'est une structure métallique de 7 tonnes, orientable grâce

à un rail circulaire de Ø 5m, un pointage en hauteur par treuil, 260 miroirs, un concentrateur

rappelant la lentille à échelons d'Augustin Fresnel (1788-1827, ingénieur polytechnicien, physicien et

inventeur de la lentille des phares), un creuset au foyer optique, ce four a permis au savant d'obtenir

une température avoisinant les 2 000°C. En 1904, il poursuivit ses travaux aux États-Unis où

il obtint le Grand Prix de l'Innovation à l'exposition universelle de St Louis pour un second

Manuel António Gomes four solaire, plus grand, baptisé "Pyréliophore" ("qui extrait le feu du soleil" - température de 4000°C). Reconstitution du four solaire de Sorède.

L’association des Amis du "Padre Himalaya" de Sorède œuvre depuis 2005 à la promotion des énergies renouvelables et du développement durable. Elle contribue

également à perpétuer la mémoire de l’œuvre de Manuel Antonio Gomes. En janv. 2015, grâce à une souscription publique, la reconstruction à l'identique du four solaire

d'origine a pu être financé. Le 23 juin, l'installation et le réglage des miroirs a été réalisée sur le site de l’Arboretum du Mas del Ca de Sorède (site : http://himalaya.vefblog.net).

En 1912, Charles Vernon Boys (1855-1944, physicien britannique), a construit une gigantesque centrale

thermo-solaire à taille industrielle dans un champ à Maadi (Sud du Caire), sur la rive orientale du Nil.
Sur un terrain de 1.200 m², l’usine comportait plusieurs rangées de miroirs paraboliques de 62 m de

long et 4,5 m de large, reposant sur des berceaux métalliques, évidemment orientés vers le soleil et
réfléchissant les rayons sur des tubes remplis d'eau insérés dans du verre. L’eau surchauffée,

transformée en vapeur, était stockée dans un réservoir avec une pression suffisante pour entraîner
une pompe, avec un débit maximal de quelque 1.300 m³ d’eau par heure. L’installation était ainsi

en fonctionnement 24 h / 24 h pour irriguer les champs de coton environnants.

En 1947, Félix Trombe (mars 1906-mars 1985, chimiste, physicien, pionnier de l'énergie solaire et spéléologue),
dirige en 1949 la création, à Mont-Louis, d'un prototype de four solaire d'une puissance de 50 kW,

puis du grand four de 1000kW d'Odeillo à Font-Romeu. L'histoire des fours solaires du CNRS
en Haute-Cerdagne (Est des Pyrénées) commence à Meudon (92-Hts-de-Seine) en 1946.

Le laboratoire de l'énergie solaire y est dirigé par Félix Trombe avec Marc Foex et
Charlotte Henry La Blanchetais qui travaillent sur le premier programme expérimental
d'obtention de hautes températures à l'aide de concentration de rayonnement solaire.

L'installation du laboratoire se situe dans la partie Nord de la citadelle de Mont-Louis

(bâti au XVIIe siècle par Sébastien Le Prestre, dit Vauban - 1633-1707, ingénieur et architecte militaire)

en 1948. Le four solaire, à savoir l'héliostat, le concentrateur et le four lui-même sont
situé sur les remparts de la cité, l'ensemble étant conçu comme un prototype.

Visites : Les visiteurs du four solaire de Mont-Louis sont amenés par le guide au cœur
des installations pour leur expliquer le fonctionnement et l'utilisation du four. Le miroir
utilisé provient d'un projecteur de DCA allemande, récupéré près de Meudon en 1945/46.