La lampe à acétylène

L'éclairage électrique a supplanté partout tous les autres types d'éclairage. Partout, sauf en spéléologie... L'éclairage électrique y est un peu plus utilisé qu'il y a quelques années, notamment suite aux progrès en matière d'accumulateurs et de lampes à LED, mais c'est toujours la lampe à acétylène qui a la préférence en ce domaine. Non seulement cette lampe fournit un très bon éclairage, mais encore elle a une autonomie de plusieurs heures. Il faut toutefois, pour en exploiter toutes les qualités, que la combustion se fasse correctement et, par là même, que le débit soit bien réglé.

Le principe est simple. La lampe se compose d'un double réservoir, dont les deux parties sont superposées. Dans le réservoir inférieur est placé du carbure de calcium, CaC2, solide présentant l'aspect d'une pierre grisâtre, mais dont l'origine n'est pas naturelle mais industrielle. Le réservoir supérieur est rempli d'eau, un robinet provoquant, une fois ouvert, un goutte à goutte sur le carbure de calcium. C'est alors qu'une réaction chimique est produite, décomposant le carbure de calcium en hydroxyde de calcium (chaux) - Ca(OH)2 - et en acétylène - C2H2. Pour éviter l'étouffement rapide de la réaction chimique, une plaque métallique légèrement concave et percée de trous est en général placée sur le carbure de calcium. Cette plaque permet à l'eau de couvrir uniformément la surface occupée par le carbure de calcium, prolongeant au mieux la production d'acétylène. La chaux reste au fond du réservoir, l'acétylène est quant à lui conduit jusqu'à un bec de gaz placé, soit directement sur la lampe (comme c'était le cas sur certaines lampes de mineurs dans le passé), soit sur le casque du spéléologue (un tuyau souple conduisant alors l'acétylène jusque là).

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L'acétylène est un gaz incolore et inodore... Et c'est sur ce dernier mot - "inodore" -, que des générations de spéléologues s'apprêtent à traiter d'ignare et de tous les autres noms d'oiseaux, l'auteur de ces lignes... Car le spéléologue, utilisant au quotidien sa lampe à acétylène, connaît bien l'odeur forte et très particulière qui se dégage de celle-ci. Précisons donc que l'acétylène est un gaz inodore lorsqu'il est pur. Or, le carbure de calcium utilisé dans la lampe est un produit industriel qui contient des impuretés. Il se dégage ainsi de la réaction chimique d'autres molécules, tels que du sulfure d'hydrogène - H2S - et du phosphure d'hydrogène - PH3. C'est de ces molécules que provient la forte odeur dégagée par la lampe à acétylène.

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Toutefois, en laboratoire, on peut purifier l'acétylène en faisant passer celui-ci dans un flacon laveur composé d'acide nitrique - HNO3 - et de sulfate de cuivre - CuSO4. On le dirige ensuite vers une cuve à eau pour le recueillir, la faible solubilité de l'acétylène dans l'eau permettant cette action.

Acetylene

La lampe a acétylène s'est à peu près développée en parallèle avec l'éclairage électrique et son utilisation n'est pas antérieure à ce dernier, contrairement à ce que l'on pourrait croire. Ses qualités font qu'elle sera utilisée encore longtemps dans l'exploration des espaces souterrains : sa grande autonomie et la qualité de l'éclairage, mais aussi le fait que l'eau nécessaire à la réaction chimique se trouve en général facilement sous terre pour le remplissage ; le carbure, quant à lui, peut être transporté dans un petit sachet étanche. Il convient à ce propos de rappeler une règle d'or : les déchets de chaux doivent impérativement être récupérés et non pas abandonnés dans les réseaux de galeries comme ce fut souvent le cas. Le monde souterrain, tout comme le monde extérieur, se doit d'être respecté par ses visiteurs ; ce n'est qu'à cette condition qu'il conservera toute sa beauté.

Et maintenant que toute la lumière est faite sur ces ténèbres, bonne promenade dessous terre !

Sources :

Initiation à la chimie moderne de André Cros et Gilbert Arribet, Librairie Belin, 1980.