[Chroniques Urbaines #04] Industrie et urbanisme : comment la machine à vapeur a-t-elle façonné nos villes ?

La première étape vers l’urbanisation massive et les prémices du monde moderne fut caractérisée par une première révolution industrielle et la découverte d’un nouveau moyen de production d’énergie mécanique : la machine à vapeur. Cette invention transforma à jamais le destin de l’Humanité en inaugurant une nouvelle ère de rendement et de productivité. Mais quel en fut l’impact sur nos villes ? La vapeur présente-t-elle toujours un intérêt pour notre industrie moderne ? Chroniques Urbaines l’évoque dans cet épisode.

D’hier à aujourd’hui…

De la machine à vapeur à la ville moderne

Les premiers balbutiements du moteur à vapeur se firent durant l’Antiquité, sous la forme de l’Eolipyle : un dispositif conçu par Héron d’Alexandrie permettant de faire tourner une sphère grâce à un volume d’eau mis en pression dans une chaudière. Il fallut cependant attendre la fin du XVIIème siècle pour que les travaux sur ce concept trouvent une réelle utilité technique et viennent transformer à jamais le visage de l’industrie et de nos villes.

En 1679, le français Denis Papin découvrit le principe de soupape qui permit bien plus tard de créer les célèbres « cocotte-minute ». Cette découverte posa les bases de la première ère industrielle : les travaux de Papin furent repris par un anglais, Thomas Newcomen, et adaptés pour en faire un système de pompage afin d’accélérer les travaux dans les mines de charbon en Cornouailles. Un demi-siècle plus tard, le jeune James Watt répare un « vieux » moteur de Newcomen et décide de l’améliorer. En quelques décennies, il y adjoint une chambre de condensation séparée, un système d’engrenage soleil-planète (transformant pour la première fois un mouvement vertical en rotation), et finit par aboutir à l’invention de la locomotive à vapeur.

Dès lors, les applications du moteur à vapeur se multiplient : au XIXème siècle, des avancées colossales se font à tous les niveaux, que ce soit dans les transports, l’énergie, ou encore l’industrie. Mais l’invention de cette nouvelle source d’énergie va également entraîner une redéfinition de l’espace urbain. En effet, les villes qui dépendaient jusqu’alors de la puissance fluviale pour la plupart de leurs travaux peuvent, avec ce moteur amovible, désormais s’étendre à l’intérieur des terres. Avec des moyens de transport plus performants et de nouvelles techniques de construction, les cités ne se limitent plus au long des fleuves et se développent dans tous les axes : ainsi apparaissent les premières formes de banlieues. La découverte de l’ampoule à incandescence et l’électrification progressive des villes (Cf. Chroniques Urbaines #3), couplées à un exode rural massif pour satisfaire les nouveaux besoins en main d’œuvre consolident les débuts de l’urbanisme moderne.

La découverte de la machine à vapeur a donc marqué un tournant majeur dans l’histoire de l’Homme : elle signe l’apparition de l’usage des énergies fossiles et d’une économie fondée sur le carbone. Avant le moteur à vapeur, les sociétés s’appuyaient sur des modes d’énergie primaire fournie par la nature. Désormais, les progrès industriels seraient portés par le charbon, le gaz, et à terme, le pétrole.

Et demain ?

Vers une production responsable et intelligente

Mais cette entrée brutale dans une ère de production moderne signa également le début d’une croissance plus instable, fondée sur des modes de fabrication polluants. Cette invention qui jadis, nous propulsa dans une industrialisation massive pourrait-elle aujourd’hui nous aider à développer des méthodes de production d’énergie plus pérennes et respectueuses de notre environnement ?

EDF travaille actuellement sur un nouveau type de centrale électrique : les centrales à Cycle Combiné au Gaz naturel (CCG). Ces centrales d’un nouveau genre, à la fois flexibles et d’un impact réduit sur l’environnement, possèdent l’avantage d’améliorer le rendement énergétique tout en réduisant les émissions atmosphériques néfastes. Elles sont équipées de deux turbines : une première à Combustion (TAC) et la seconde à Vapeur (TAV). La TAC est enclenchée et alimentée par du gaz naturel. Une fois en fonctionnement, les gaz d’échappement qu’elle libère sont utilisés pour la production de vapeur, qui va entraîner la TAV : il y a donc une double production d’énergie pour un seul type de combustible. Les centrales à cycle combiné relâchent moitié moins de CO2 dans l’atmosphère qu’une centrale à charbon.

Une autre utilisation de la vapeur dans l’industrie actuelle s’incarne dans la notion d’énergie fatale. Cette dernière désigne l’énergie (non-récupérée) qui est générée par un procédé qui n’en constitue pas la finalité première. Cette démarche s’inscrit dans le cadre   d’une économie circulaire : il s’agit pour un industriel d’acheter l’énergie dont il a besoin à un autre site qui n’en a pas l’utilité. En France, les papeteries du Rhin ont fait ce choix : elles ont substitué leur usage de gaz naturel à une utilisation de la vapeur produite par les déchetteries du SIVOM, qu’elles acheminent à leurs usines via un réseau de vapeur de plus d’un kilomètre. Outre l’intérêt écologique évident, cette association leur permet de couvrir 80% de leurs besoins en énergie à un coût réduit.

Les principes exploités par la machine à vapeur n’ont donc pas encore dit leur dernier mot. Même si le procédé est aujourd’hui technologiquement dépassé, il ouvre la voie à des réflexions futures en termes de récupération d’énergie. Associés aux différentes énergies renouvelables, des comportements favorisant l’adaptabilité et la réutilisation de l’existant pourraient être les clefs d’une énergie durable pour l’avenir.