Techniques de production de feu

Les techniques de production de feu par friction consistent à utiliser l'échauffement produit par le frottement de deux éléments en bois. Le phénomène d'allumage peut se décomposer en deux temps :

• dans un premier temps, la sciure produite par le frottement va s'accumuler près du point de friction. Elle est, à ce stade, carbonisée mais non encore embrasée.
• dans un deuxième temps, l'augmentation de température au sein de la sciure permet la naissance d'une petite braise de sciure (embrasement par source de chaleur proche).

Cette petite braise de sciure de bois pourra enflammer un combustible fin, comme de la paille, de l'herbe séchée, des feuilles, des aiguilles de conifères sèches ou de l'amadou, à la condition d'un apport suffisant d'oxygène par ventilation buccale ou manuelle. Une fois le combustible primaire embrasé, il est possible d'utiliser du petit-bois pour obtenir une flamme importante. Le gros bois sera rajouté après, l'essentiel étant de faire croître le feu progressivement, sans l'épuiser tout de suite sur une bûche qui prendra feu difficilement.

Le frottement peut s'exercer de différentes façons : sciage d'une planchette aménagée avec une autre planchette ou une baguette, friction longitudinale oblique d'une baguette sur un socle à rainure (méthode « du bâton et de la rainure » appelée aussi « charrue à feu »[8]), giration (forage d'une planchette aménagée par une baguette taillée en pointe). Dans ce dernier cas, il est possible de faciliter le mouvement de rotation en utilisant un « arc-à-feu » ou « archet à feu ». L'élément mobile doit pouvoir aller et venir rapidement sans sortir de la cavité aménagée dans le bois fixe. L'archet facilite l'obtention du feu. Il a été utilisé chez les Premières Nations, en Égypte antique, en Australie… Le principe de l'archet a également été utilisé pour réaliser des outils à percer en contexte pré-industriel.

Contrairement à une croyance très répandue, la dureté relative des deux éléments en bois n'est pas importante : en revanche, au moins un des deux éléments en jeu, doit être un bois riche en fibres microscopiques longues produisant une sciure aérée. Ces bois sont dits auto-allumeurs. La dureté n'intervient que secondairement, dans la facilité à produire la sciure. Des bois plutôt tendres (dureté = 3 en moyenne) seront donc préférés aux bois durs : en Europe, les plus efficaces sont le lierre, le laurier et le tilleul, mais le peuplier ou le noisetier peuvent aussi être utilisés[9] ; également employés, le marronnier, le bambou, la vergerette du Canada….

Sculpture de cheminée Ossaloise sur planchette

La sculpture de la cheminée est primordiale quant à l'allumage de la sciure. Ainsi, la cheminée appelée "Ossaloise" car utilisée au temps de Gaston de Foix dans son pays, se révèle être la plus efficace même avec des bois durs comme le chêne. Cette cheminée est dissymétrique en forme de "N". Les recherches historiques du musicien Lades Neffous ont permis de retrouver cette connaissance dans les fonds d'archives locales du Béarn. Les Cathares avaient perpétué cette tradition de feu par friction, mais les enjeux religieux de l'époque avaient provoqué la disparition de cette technique.

Production de feu par percussion : matériel utilisé par J. Collina-Girard.
(en bas : minerais de fer (pyrite, marcassite)
au-dessus : amadou
au-dessus : lame de silex utilisée pour percuter le minerai de fer
en haut : reproduction de briquet historique en acier.)

Pour qu'il y ait une étincelle, il faut percuter tangentiellement un sulfure de fer, comme la marcassite (ou la pyrite)[10], à l'aide d'une pierre dure (comme du silex, du quartz, du granite ou même un autre nodule de sulfure de fer). Les particules arrachées au sulfure de fer s'oxydent immédiatement dans l'air (réaction d'oxydation exothermique) générant des étincelles particulaires, incandescentes, dont la durée de combustion est suffisamment longue pour qu'on puisse les récupérer sur une matière combustible fine[11]. Une étude publiée en 2018, basée sur l'étude tracéologique de bifaces moustériens et sur des résultats expérimentaux, a montré que certains bifaces ont pu être utilisés ponctuellement par les Néandertaliens comme pierres à briquet pour produire du feu[12].

Les étincelles obtenues de cette manière doivent être immédiatement réceptionnées sur un combustible comme du linge carbonisé, des feuilles sèches et fines préalablement carbonisées, des champignons inflammables comme l'amadou ou certaines moelles de végétaux. Ce combustible primaire, qui transforme l'étincelle reçue en braise, est nommé initiateur. L'initiateur doit ensuite être placé dans une matière végétale fine (foin, aiguilles de conifères…) pour générer une flamme après ventilation.

Contrairement à une idée encore répandue, le choc de deux silex ne permet pas d'allumer un feu car les étincelles produites ne sont qu'une simple émission de lumière due à la contrainte exercée sur les micro-cristaux de quartz qui forment le silex. Il s'agit d'un phénomène nommé triboluminescence, que l'on peut observer également en frottant deux morceaux de sucre dans l'obscurité. Le silex est formé de silice, qui est un oxyde de silicium et ne peut donc pas réagir chimiquement avec le dioxygène de l'air. Comme il n'y a alors pas de matière incandescente arrachée, aucun feu ne peut être allumé ainsi malgré les fugaces étincelles obtenues[13].

Utilisation du soleil pour défendre Syracuse.

Un miroir concave de la taille de la paume d'une main permet de concentrer la lumière solaire en un point (le point focal image), et d'y produire une chaleur suffisante pour enflammer un combustible s'il est placé en ce point précis, et ainsi allumer un feu[14]. Des gadgets tout à fait fonctionnels pour allumer des cigarettes l'été se vendent pour quelques euros[15]. L’utilisation d’une loupe de même taille est aussi possible.

Certains survivalistes proposent d’appliquer le principe du miroir convergent en utilisant une canette en aluminium dont on aurait poli le culot avec un abrasif (chiffon, voire chocolat ou dentifrice[16]). Une fois que l’on dispose d’un bon miroir, il faut encore en déterminer le point de convergence. Une feuille de papier permet de facilement le trouver, en le plaçant au-dessus du culot de la canette orienté face au soleil, et en le déplaçant de manière à obtenir le disque lumineux le plus petit possible. Une fois trouvé, il suffit alors d’y placer un matériau inflammable, comme une brindille, qui devrait alors s’enflammer très rapidement. Il est possible ensuite de transmettre la flamme à des combustibles plus importants, en soufflant doucement pour activer la combustion.

L’utilisation de miroirs ardents est attribuée à Archimède, qui les aurait utilisés pour brûler les vaisseaux romains attaquant Syracuse. De nombreux éléments historiques et expérimentaux permettent de considérer cet épisode comme un mythe (voir Le siège de Syracuse et les miroirs d’Archimède).

Les fours solaires modernes tels que le four solaire d'Odeillo ou la centrale solaire Thémis à Font-Romeu fonctionnent sur le principe de la concentration de la lumière du Soleil.

Le briquet à piston ou briquet pneumatique est un dispositif d'allumage du feu qui se base sur l'augmentation de la température qui se produit lorsqu'un gaz est rapidement comprimé. C'est ce même phénomène qui permet l'ignition du mélange air/gasoil dans un moteur Diesel. Le briquet pneumatique se compose d'un corps cylindrique dans lequel peut coulisser un piston garni d'amadou en son extrémité. Lorsqu'on frappe sur le piston, l'air est comprimé, sa température s'élève et l'amadou s'embrase.

Une pile d'allumettes

L'invention des allumettes actuelles date du XIX^e siècle, mais le mot « allumette » date des environs de l'an 1200. Il désignait alors une petite bûche destinée à faire prendre le feu.

À partir du XVI^e siècle, une allumette est un petit bâtonnet enduit de soufre à une extrémité. Cela permet de produire une flamme rapidement avec un petit morceau d'amadou incandescent. Ainsi, les allumettes actuelles qui permettent d'obtenir une flamme en un seul geste ont été appelées « allumettes chimiques » au XIX^e siècle quand elles sont apparues, par opposition avec les allumettes soufrées qui existaient déjà depuis longtemps.

Un briquet à gaz

L'allumoir est un ancêtre du briquet. Ce dernier contient une réserve de combustible sous forme de gaz, qui permet de maintenir une flamme une fois que des étincelles ont été fournies par la pierre à briquet.

Un arc électrique peut être utilisé pour enflammer un gaz inflammable, tel que le gaz de ville ou le mélange oxy-acétylène employé pour les chalumeaux. Cette technique est utilisée couramment pour allumer les gazinières ou les briquets dits électroniques, l'arc électrique étant produit par un cristal piézoélectrique.

Un courant électrique dans une résistance peut produire une température suffisante pour allumer directement ou indirectement du feu. Cet effet thermique est appelé l'effet Joule. L'application la plus courante de ce procédé est l'allume-cigare. De la même manière, il est possible d'allumer un barbecue avec un décapeur thermique. On utilise aussi ce procédé pour allumer des procédés pyrotechniques dont certains ont besoin de températures supérieures à une flamme normale pour démarrer.

Certaines réactions d'oxydation à température ambiante provoquent un dégagement de chaleur suffisant pour s'enflammer. Parmi les plus classiques, il y a l'oxydation du sodium par l'eau, ou l'oxydation de la glycérine par le permanganate de potassium. Cette dernière réaction peut aussi donner des températures supérieures à celles d'une flamme sans apport supplémentaire d'oxygène.

• S. Bois, 2008, Le briquet médiéval, silex et acier une rencontre étincelante, Émotion Primitive, 112 p. (ISBN 978-2-35422-139-3)
• P. Cattelain, 1998, « La flamme jaillit... et la lumière fut ! », in Les grandes inventions de la Préhistoire, C. Bellier et P. Cattelain (dir.), Treignes, CEDARC, p. 19-26.
• J. Collina-Girard, 1999, « Le feu domestiqué », Pour la Science, p. 56-61.
• J. Collina-Girard, 1998, Le feu avant les allumettes, Expérimentation et mythes techniques, Collection Archéologie expérimentale et Ethnographie des techniques, XIV, Éditions de la Maison des Sciences de l'homme, Paris, 150 p., 24 ill. et 16 pl. en couleurs.
• J. Parmentier, 2003, Faire du feu comme nos ancêtres, Éditions Eyrolles, Paris, 120 p. et un CD-ROM. (ISBN 2-212-11370-6)
• C. Perlès, 1975, « L'homme préhistorique et le feu », La Recherche, vol. 6, n^o 60, p. 829-839.
• B. Roussel et al., 2002, L’Amadouvier, grande et petite histoire d’un champignon, Supplément hors-série des Annales de la Société d’Horticulture et d’Histoire Naturelle de l’Hérault, 48 p.
• B. Roussel et P. Boutié, 2006, La grande aventure du feu, Edisud, 96p , (ISBN 2-7449-0630-1)
• B. Roussel et P. Boutié, 2008, Le briquet pneumatique, l'enquête inédite, Mémoires millénaires éditions, 48 p. (ISBN 2-9526647-3-0)
• "Le grand livre de la chasse" de Gaston Phoebus, BN Paris et Bushcraft attitude n^o 2, Anne Brenon "Les Cathares pauvres du Christ ou apôtres de Satan?" Gallimard 1997
• La légendaire cheminée Ossaloise d'Hugorce de Propluce par Lades Neffous (ISBN 978-2-9550693-0-1)

• Feu de camp
• Bois gras

• Préhistoire expérimentale, le feu, par J. Collina-Girard.
• La domestication du feu