Qui n'a pas rêvé un jour de voler? C'est en partie grâce au chimiste Jacques Alexandre César Charles qu'on connaît cette merveilleuse sensation. Il sera ainsi question dans ce texte de sa biographie, de ses découvertes et des conséquences qu'elles ont ensuite entraînées.
J.A.C. Charles a vu le jour en France à Beaugency le 12 novembre 1746. Il fut chimiste, physicien, mathématicien et inventeur de plusieurs instruments de mesure. Il a travaillé comme commis au ministère des Finances tout en développant une passion pour les sciences. C'était un scientifique français qui aimait plus particulièrement travailler avec les gaz, quoiqu'il ait aussi étudié l'électricité. Il fut reçu à l'Académie des sciences de Paris en 1795 et enseigna la physique au Conservatoire des Arts et Métiers. J.A.C. Charles est décédé le 7 avril 1823 à Paris.
Il fut le premier à utiliser l'hydrogène dans un ballon de soie recouvert de caoutchouc en 1783 et à son envol, Benjamin Franklin assistait à l'événement en plein milieu de Paris. Le ballon est monté à deux mètres du sol et a parcouru une distance d'environ vingt kilomètres, tout en donnant la frousse aux villageois d'alentour à cause du bruit émis par le gaz qui s'en échappait. Les habitants ont alors terminé son voyage en crevant le ballon avec leur fourche. Interrogé sur ce qu'il venait de voir, M. Franklin aurait alors répondu «mais à quoi pourrait bien servir ce génie à peine né?». C'est aux États-Unis, quelques années plus tard, que le premier ballon à hydrogène prit son réel premier envol d'après les expériences de Charles. Ainsi commença la fabrication et l'utilisation des premiers dirigeables, les zeppelins.
Jacques Alexandre César Charles fut le premier à trouver la «loi de la dilatation des gaz» en 1787. Cependant, il ne publia pas ses résultats et ce n'est que quinze ans plus tard, en 1802, que le chimiste Louis-Joseph Gay-Lussac compila les résultats que Charles avait obtenus, les compara aux siens et formula la loi V1/T1 = V2/ T2. Gay-Lussac suggéra alors que cette loi soit nommée la loi de Charles, mais la postérité gardera le nom de «loi de Gay-Lussac». Cette loi nous sert toujours aujourd'hui à compléter des équations où une donnée de volume ou de température est manquante.
Avec les années, l'utilisation de l'hydrogène a beaucoup évolué dans notre mode vie. Grâce à ses expériences sur ce gaz en tant que combustible, nous pouvons en profiter dans nos moyens de transport. Nous le retrouvons sous forme liquide ou encore sous forme gazeuse, utile surtout pour les fusées, grâce au scientifique Sir James Dewar, depuis 1896. En 1950, on fabriqua les premières piles à hydrogène-air où une réaction entre l'hydrogène et l'oxygène produit de l'électricité et de l'eau; l'industrie automobile devrait pouvoir bientôt nous en faire profiter. Dans l'industrie pétrochimique, on utilise l'hydrogène pour raffiner des carburants de toutes sortes à partir du pétrole brut. C'est en électrolysant l'eau que nous obtenons l'hydrogène; on le retrouve donc en quantité industrielle sur la planète Terre. L'électrolyse consiste à induire un courant électrique entre deux électrodes plongées dans une solution d'eau avec un électrolyte acide ou alcalin. L'hydrogène ainsi produit, plus ou moins pur selon l'intensité du courant, est utilisé par les industries alimentaire et pharmaceutique. Au Canada, ce système d'électrolyse coûte plus cher que si l'hydrogène est tiré du gaz naturel, parce que l'électricité est onéreuse.
Jacques Alexandre César Charles nous a donc permis une avancée considérable dans le développement de nouveaux combustibles et de nouveaux moyens de transport. Déjà, Jules Verne, dans L'Île mystérieuse, avait imaginé utiliser l'hydrogène comme source d'énergie mécanique. À notre tour maintenant de nous motiver à développer des sources de carburants de plus en plus écologiques… et tout aussi performants.
Bibliographie
«Charles, Jacques Alexandre César». Encyclopédie Microsoft Encarta 2000 [CD-ROM]. Microsoft Corporation, 1999. (1986, Janvier). «L'hydrogène dans les transports». Publication du Canada [CD-ROM], vol. 2. CD Sciences - Banque de textes scientifiques, Version 3.82, Outremont, CEDROM-SNi, Août 2000. Bataille, Xavier. (Page consultée le 22 février 2002). Célébrations nationales - Louis-Joseph Gay-Lussac, [En ligne]. Adresse URL: http://www.culture.fr/culture/actualites/celebrations2002/gaylussac.htm Jircitano, Alanj. (Page consultée le 12 février 2002). Jacques Alexandre César Charles, [En ligne]. Adresse URL: http://onsager.bd.psu.edu/~jircitano/charles.html Kelly, Judith. (Page consultée le 25 février 2002). Jacques Alexandre César Charles, [En ligne]. Adresse URL: http://www.stormpages.com/aboutchemists/charles.html Recherche : Karine Larochelle, Centre Le Goéland, Sherbrooke (Québec), CANADA.
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