D’une étincelle au LED: L’histoire de l’éclairage

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L’éclairage au fil du temps, une histoire fascinante.

Ligne du temps histoire de l'éclairage

Au XXI siècle, la lumière artificielle est largement utilisée dans plusieurs sphères de notre société depuis plusieurs années. L’éclairage est un facteur primordial du bon fonctionnement des villes et des entreprises. Cela étant dit, le besoin de l’homme d’éclairer son environnement ne date pas d’hier. En effet, nous devons retourner à l’époque de la préhistoire afin de trouver les premières méthodes d’éclairage développées par l’homme et le début de la fascinante histoire de l’éclairage.

L’éclairage par le feu

L’invention de la première méthode d’éclairage remonte à très loin. La majorité des historiens s’entendent même pour dire que le feu était utilisé depuis 250 000 à 300 00 ans! La domestication du feu par l’homme de Néandertal a eu un impact décisif sur le mode de vie de celui-ci. Cette source lumineuse allait maintenant leur permettre d’éloigner les prédateurs, faciliter le travail de certains matériaux, se réchauffer, faire cuire des aliments et illuminer leur environnement une fois la nuit tombée. Encore aujourd’hui, le feu est utilisé à titre d’éclairage et il a été la source de lumière principale des hommes pendant plusieurs centaines d’années.

Feu sur fond noir

Vers 30 000 ans av J.C., l’homo sapien a décidé de faire brûler des graisses animales et de la résine végétale au bout d’une branche afin de créer la toute première lampe portative, la torche. Avec cette invention, l’homme préhistorique pouvait désormais s’aventurer dans les cavernes où la lumière naturelle ne se rendait pas. En utilisant d’autres types de combustible pour éclairer à l’aide de flammes, l’homme a ouvert la porte vers la découverte d’une foule de nouvelles options d’éclairage. En effet, il y a plus de 15 000 ans, la première lampe à l’huile à été inventée. Cette lampe se trouve à être un réservoir d’huiles végétales dans lequel trempe une mèche soutenue par un bec. 10 000 ans plus tard, c’est la chandelle qui fera son apparition. En effet, en entourant une mèche de suif d’animal, il est possible d’obtenir une source lumineuse qui durera plus longtemps. L’inconvénient de la combustion de suif est que l’odeur et la fumée qui s’y dégagent ne sont pas agréables.

Lampe à l'huile sculptée dans la pierre

Découlant de la chandelle, c’est au Moyen-Âge que la bougie telle que nous la connaissons aujourd’hui a vu le jour. Principalement conçues à base de cire d’abeille, ces lampes se trouvaient à être très dispendieuses, donc majoritairement utilisées par le clergé et les seigneurs. Ce n’est qu’à la fin du 15e siècle que les citoyens les mieux nantis ont pu commencer à remplacer leurs chandelles de suif par des bougies. Il faudra attendre les années 1820 avant que la bougie regagne en popularité avec le développement de l’acide stéarique, une nouvelle matière qui remplacera le suif d’animaux pour la production des bougies. Cette avancée rendra plus abordables et moins dérangeantes les bougies, et ce sera à partir de ce moment que les chandelles de suif se feront plus rares.

Bien que les lampes à huile existent depuis déjà longtemps, c’est vers la fin du 18e siècle que ce mode d’éclairage devient tendance, avec le développement de nouveaux procédés. En 1782, l’ingénieur Aimé Argand met au point une lampe à l’huile à réservoir latéral et double courants d’air qui sera 10 à 12 fois plus puissante qu’une chandelle normale. Par la suite, le pharmacien français Antoine Quinquet peaufinera l’invention d’Argand et commercialisera le quinquet à huile, une lampe qui sera très couramment utilisée jusqu’à l’avènement du pétrole lampant en 1853. Cette huile légère obtenue avec la distillation du pétrole brut deviendra le combustible principal des lampes d’intérieur pendant plusieurs dizaines d’années et remplacera complètement les lampes à l’huile.

Antoine Quinquet et le quinquet à l'huile
Crédit photo: Detroit Institute of Arts

Dans ces mêmes années, un nouveau type d’éclairage arrive sur le marché: c’est l’éclairage au gaz. À ce moment, les grandes villes du monde ayant un besoin criant de moderniser leur éclairage public ont décidé d’emboîter le pas de l’éclairage au gaz afin de remplacer les lampadaires fonctionnant à l’huile. En effet, le gaz d’éclairage coûte, à ce moment-là, le quart du prix de l’huile, ce qui fera en sorte qu’il gagnera fortement en popularité en Europe et en Amérique. Au milieu des années 1840, la quasi-totalité de Londres et la moitié de la capitale parisienne sont éclairées au gaz! Ce nouveau type d’éclairage était toutefois relativement dangereux. Lorsque utilisé à l’intérieur, il était fréquent que des bâtiments étaient incendiés à cause du fonctionnement de ce type de lampes. Ceux-ci faisaient monter la température des pièces et elles devaient être allumées à l’aide de long bâton au bout duquel se trouvait une boulette de coton enflammée, ce qui était relativement dangereux, sans compter les risques d’explosion. De plus, l’éclairage au gaz semble être aussi nocif pour l’environnement à cause des fuites de gaz qui surgissent dans les conduits. Une solution d’éclairage plus sécuritaire était désormais de mise.

Lampe au pétrole

Le passage à l’électricité

Le 15 août 1881, Paris, la Ville Lumière est l’hôte de la toute première Exposition Internationale d’Électricité. Un jeune inventeur américain vient présenter un produit qui révolutionnera l’industrie de l’éclairage à tout jamais: l’ampoule incandescente de Thomas Edison. À cette époque, seulement une poignée de bâtiments prestigieux étaient éclairés à l’aide de l’électricité à Paris. C’était plus précisément à l’aide de la technologie des lampes à arc, un éclairage fonctionnant à l’électricité, commercialisé à la fin des années 1860. Avec son invention, Thomas Edison présente au grand public une invention qui pourrait démocratiser la lumière électrique. Déjà en 1881, l’Edison’s Company, qui deviendra General Electric, manufacturait déjà des systèmes complets d’éclairage incluant des ampoules, des fils, des dynamos et des socles.

En pleine période d’industrialisation en Europe et en Amérique du Nord, un tel système d’éclairage permettra d’éclairer efficacement et facilement les bâtiments industriels. Les avantages de l’ampoule incandescente sont nombreux. Elle est sécuritaire, peu coûteuse, facile à installer, elle peut être allumée immédiatement à l’aide d’un interrupteur et le rendement en lumière est plus élevé que l’éclairage au gaz. Au cours des années qui suivirent, propulsées par le développement de l’électricité et les besoins en éclairage de l’industrialisation, les ampoules incandescentes gagneront drastiquement en popularité, pour éventuellement remplacer l’éclairage au gaz dans les grandes villes. Encore présente aujourd’hui, l’ampoule incandescente illumine notre quotidien depuis maintenant une centaine d’années, bien qu’elle ait connu plusieurs améliorations au fil du temps.

L'ampoule incandescente de Thomas Edison. L'histoire de l'éclairage
Credit photo: Pinterest / Archive.org by Edison Electric LIght Company

La première moitié du 20e siècle marque l’arrivée de 2 nouveaux types d’éclairage : le néon et le tube fluorescent. Le néon sera grandement utilisé pour les enseignes commerciales, car ce type d’éclairage peut être modelé pour obtenir des écritures ou des formes. Le tube fluorescent quant à lui, aura une fonction plus traditionnelle d’éclairage. C’est dans les années 1930 que la commercialisation des tubes fluorescents commencera.  Cette nouvelle technologie offre une lumière de couleur blanche qui se rapproche de la lumière du jour. Les bénéfices mis de l’avant par les compagnies manufacturières sont la faible production de chaleur, la longue durée de vie, le rendement en lumière et la simplicité de fonctionnement.

En 1959, une variante de la lampe à incandescence voit le jour. C’est la lampe halogène. Fonctionnant de la même façon que l’invention de Thomas Edison, la lampe halogène est dotée d’une ampoule en verre de quartz qui peut supporter de hautes températures dans laquelle ont introduit des gaz halogénés à haute pression. Ces gaz permettent d’augmenter l’efficacité et la durée de vie du filament de tungstène qui produit la lumière une fois exposé au courant électrique.

Enseigne ouvert en néon

C’est en 1962 que la première diode électroluminescente (LED) à spectre visible est inventée. L’invention de celle-ci revient à Nick Holonyak, un jeune ingénieur américain. Pendant plusieurs années les diodes électroluminescentes étaient disponibles seulement dans les couleurs rouge, jaune et vert. Dans les années 1990, deux chercheurs japonais ont mis au point une diode de couleur bleue de forte luminosité. Cette invention permettra alors d’adapter les couleurs du LED pour obtenir une couleur blanche qui sera largement utilisée dans la conception d’écrans de téléviseurs. Cette invention dévoilera aussi le potentiel du LED à titre d’éclairage. En effet, ayant une efficacité d’éclairage intéressante et ayant une très faible consommation d’énergie, cette nouvelle technologie commencera à remplacer tranquillement les appareils d’éclairage plus traditionnels. Aujourd’hui, l’éclairage au LED est disponible sous plusieurs formes et son utilisation commence à être très répandue pour l’éclairage public, résidentiel et en entreprise.

Gratte-ciels illuminé par le LED

Une histoire qui continue de s’écrire

L’homme a toujours eu besoin de mettre en lumière son environnement afin de bien fonctionner en société. Selon la disponibilité des technologies, il a dû développer ses méthodes d’éclairage, en commençant par le feu pour arriver à l’éclairage au LED. L’éclairage est une industrie qui continuera de se développer au cours des prochaines décennies afin de répondre aux besoins grandissants des consommateurs qui recherchent maintenant des solutions esthétiques, fonctionnelles et efficaces sur le plan de la consommation d’énergie.

Sources

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