Le four solaire parabolique SunGlobe au musée des Arts et Métiers

L’empreinte carbone s’est imposée depuis plusieurs années comme un concept-clé pour analyser l’impact des activités humaines sur l’environnement. Du 16 octobre 2024 au 11 mai 2025, le musée des Arts et Métiers présente l’exposition « Empreinte carbone, l’expo ! » pour mieux comprendre ce sujet au cœur de l’actualité. Parmi les solutions éprouvées et présentées pour diminuer son empreinte carbone, figure en bonne place le four solaire parabolique SunGlobe de Solar Brother pour la cuisson solaire. C’est l’occasion de revenir sur l’invention des fours solaires ou l’histoire montre que les francophones ont toujours été des pionniers dans ce domaine.

Au 18-ème siècle, l’héliothermomètre de Saussure, l’ancêtre du capteur solaire

C’est en 1774 que Horace Bénédict de Saussure, un physicien, géologue et naturaliste genevois, met au point un instrument de mesure pour étudier les effets calorifiques des rayons du soleil. Il nomme cet appareil qui ressemble beaucoup aux capteurs solaires modernes, « héliothermomètre ». Cette invention ne nous est pas parvenue directement, mais grâce à sa description très précise de Saussure, on peut très facilement la reconstituer.

Au 19-ème siècle, Augustin Mouchot, un précurseur dans l’histoire de l’énergie solaire

Professeur de mathématiques, féru d’expérimentations physiques, Augustin Mouchot cherche déjà à remplacer les combustibles employés dans l’industrie par l’énergie solaire. Il publie en 1869 La Chaleur solaire et ses applications industrielles et dépose, en 1871, un brevet pour une chaudière solaire. Avec son associé, le Centralien Abel Pifre, il construit un générateur solaire récompensé d’une médaille d’or à l’Exposition universelle de Paris, en 1878. Pifre ouvre, en 1879, un atelier de fabrication d’appareils solaires et fonde en 1881, la Société centrale d’utilisation de la chaleur solaire. Les deux hommes mènent en 1882 un essai concluant dans le Jardin des Tuileries : un générateur solaire produit suffisamment de vapeur pour animer une presse Marinoni permettant d’éditer un journal, Le Soleil, au rythme de cinq exemplaires à l’heure.

La solution de Mouchot combine deux développements solaires qui au cours des siècles précédents avaient évolué indépendamment : le piège à chaleur en verre et le miroir brûlant. Mouchot a inventé la première machine à vapeur fonctionnant à l’énergie solaire, convertissant l’énergie solaire en travail mécanique utile.

Augustin Mouchot envisageait comme principales applications de son appareil la mise en marche de pompes élévatoires, la cuisson de denrées alimentaires ou l’évaporation de liquides.

Un modèle de four Mouchot au musée des Arts et Métiers

En 1880, le Conservatoire des arts et métiers a fait l’acquisition d’un modèle de four Mouchot, réduction au 1/3 d’un générateur expérimenté dans les jardins de l’établissement. Ce modèle fait partie des collections permanentes du musée et est toujours exposé aujourd’hui. L’appareil se compose de trois éléments : un miroir réflecteur cylindrique ou parabolique plaqué d’argent, qui concentre les rayons du Soleil ; une chaudière en cuivre noirci installée au centre du miroir et contenant le fluide à chauffer ; une cloche en verre recouvrant la chaudière, destinée à emprisonner la chaleur.

Au 20-ème siècle, Félix Trombe, l’autre grand pionnier de l’énergie solaire en France

Félix Trombe est un chimiste, physicien et spéléologue français, plus connu pour ses travaux sur les très hautes températures liées à l’énergie solaire. Il dirige en 1949 la création d’un prototype de four solaire d’une puissance de 50 kW à Mont-Louis, puis le grand et célèbre four solaire de 1000 kW d’Odeillo à Font-Romeu.

Félix Trombe étudie d’autres formes d’exploitation de l’énergie solaire passive. Il crée avec l’architecte Jacques Michel le Mur Trombe. Le mur Trombe est l’ancêtre des solutions de chauffage solaire basées sur la génération d’un flux d’air chaud.

Aujourd’hui, les innovations Solar Brother

Créée par Gilles Gallo et Gatien Brault en 2016, Solar Brother est une entreprise française à l’origine d’une gamme complète d’innovations solaires pour la maison et les activités extérieures. Les conceptions de Solar Brother fonctionnent sur la technologie de l’énergie solaire par concentration et intègrent tous les principes découverts par de Saussure, Augustin Mouchot et Felix Trombe. Solar Brother a conçu et distribué internationalement auprès du grand public 12 produits innovants toujours orientés vers l’autonomie et l’économie énergétique, dont 3 primés au concours Lépine. Le four solaire parabolique SunGlobe actuellement exposé au musée des Arts et Métiers est le digne héritier du four solaire d’Augustin Mouchot pour la cuisson solaire. Tous les fours, cuiseurs et barbecues solaires conçus par Solar Brother fonctionnent sur le triple principe de la concentration, captation et conservation des rayons du soleil. Dernière innovation en date de Solar Brother, le nouveau chauffage solaire aérothermique SunAero qui s’inspire des principes découverts par Felix Trombe. Il semble que les français restent des pionniers dans ce domaine encore au 21-ème siècle !

Lien : Musée des Arts et Métiers / « Empreinte carbone, l’expo ! »