Pendant près d’un siècle, la bonne vieille ampoule électrique à filament, sinon inventée, du moins fondamentalement perfectionnée par Thomas Edison, a dominé l’éclairage domestique.
Curieusement, il a fallu une crise pétrolière pour lui faire perdre son hégémonie.
Quand l’Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP) a lancé son embargo pétrolier, en octobre 1973, elle a déclenché une crise économique majeure, en même temps qu’une course à l’économie d’énergie, sous toutes ses formes.
Aux États-Unis, la vitesse sur les routes est limitée à 55 mi/h. Les automobilistes font la file aux pompes. Pour réduire la consommation d’électricité, notamment celle de l’éclairage, le gouvernement américain étend l’heure avancée à l’année entière.
À la maison, à défaut d’éteindre les lumières, il faudrait des ampoules moins énergivores.
General Electric, le plus important fabricant américain, sinon mondial, s’est attaqué au problème.
Incandescence et fluorescence
L’ampoule à incandescence avait indirectement fait naître General Electric.
L’entreprise était issue en 1892 de la fusion de l’Edison General Electric Company, cofondée par l’inventeur, et de la Thompson-Houston Electric Company, qui détenait pour sa part plusieurs brevets importants relatifs à l’éclairage électrique.
En 1973, 80 ans plus tard, les maisons étaient toujours éclairées par l’ampoule à incandescence, tandis que les bureaux et les usines privilégiaient les tubes fluorescents, moins énergivores et nettement plus durables.
Leur principe : dans un long tube, un gaz contenant de la vapeur de mercure est ionisé par un arc électrique qui se forme entre les électrodes fixées à ses deux extrémités. Le rayonnement invisible qui en résulte est transformé en lumière visible par le revêtement phosphoré qui couvre les parois internes du tube.
Pouvait-on raccourcir le tube pour en faire une lampe à culot vissé standard (culot lui-même mis au point par Edison), qui pourrait s’installer dans les luminaires domestiques ?
Ce louable objectif rencontrait trois écueils. Il fallait d’abord concevoir un ballast miniature – ce dispositif qui produit d’abord la haute tension nécessaire à l’allumage, puis qui limite le courant une fois le tube allumé. Pour être efficace, l’éclairage fluorescent nécessitait un long arc électrique dans un long tube. Et il fallait trouver une manière de regrouper les électrodes du côté du culot.
Au mieux, GE avait réussi en 1945 à refermer le tube sur lui-même pour former un grand tore de 30 cm de diamètre, qui ne se glissait pas mieux dans la lampe de lecture du salon.
C’est ici qu’intervient Edward E. Hammer.
Le père de la lampe fluocompacte
Edward Eugene Hammer est né à Brooklyn en 1931.
Après des études en sciences, il avait été engagé comme ingénieur chez GE en 1956, puis était passé l’année suivante au siège de sa division de l’éclairage, dans les installations de Nela Park, à East Cleveland, en Ohio.
Avec la crise de 1973, ses patrons lui ont demandé de s’intéresser à l’efficacité énergétique.
Il a d’abord contribué à la conception du premier tube fluorescent économe en énergie de GE, le F-40 Watt Miser. « Cela dit, j’ai pensé que nous pourrions tout aussi bien remplacer la lampe à incandescence de 100 watts », expliquera-t-il en 2008.
Son idée : plutôt que raccourcir le tube, il veut l’amincir et lui faire parcourir un aller-retour en spirale, dans un volume qui s’approcherait de celui d’une ampoule standard.
« On m’a donné un paquet de raisons pour lesquelles ça ne marcherait pas », a-t-il raconté dans une autre entrevue. « On m’a dit que ça serait peut-être légèrement supérieur à une lampe incandescente, mais pas davantage. »
Une des difficultés, en enroulant le tube sur lui-même, est la perte lumineuse causée par une spire qui fait écran devant une autre.
À force d’essais et d’erreurs, avec l’aide des verriers de l’atelier de prototypage, Hammer a réussi à trouver l’espacement des spires et le diamètre d’enroulement qui répondaient à ses exigences. En 1976, après deux ans de labeur, il avait entre les mains un prototype fonctionnel, maintenant exposé au Smithsonian National Museum of American History à Washington.
Il venait de créer la première lampe fluorescente compacte.
Tablettée
L’idée était lumineuse. L’ennui, c’est qu’il n’existait aucune technologie pour fabriquer un tube de verre doublement spiralé, un exploit davantage à la portée des souffleurs de verre de Murano.
Les dirigeants de GE estiment alors que la mise en production de l’invention nécessiterait une toute nouvelle usine au coût de 25 millions. « Ils ont donc décidé de la mettre sur les tablettes », dira Hammer.
Elle n’est pas rangée suffisamment loin, cependant. Alors que GE a négligé de faire breveter l’invention, il est probable qu’un visiteur ait vu le prototype dans le laboratoire. L’idée circule, et d’autres entreprises se mettent sur la piste.
Une armée de souffleurs de verre
Philips a lancé en 1982 une lampe fluocompacte vissable dont le mince tube, plié trois fois en « U », montrait quatre segments lumineux parallèles, protégés par un diffuseur en verre. Mais sa taille imposante, le poids d’un demi-kilo qu’imposait son ballast magnétique et les trois minutes qu’il lui fallait pour s’allumer lui ont valu un sombre destin.
De son côté, GE tente de mettre la lampe de Hammer en production en 1985, mais abandonne à nouveau devant les coûts. « Le pliage était fait à la main, et la fabrication des autres éléments était automatisée », expliquera Edward Hammer.
Seule la Chine, avec sa main-d’œuvre aussi abondante que bon marché, était en mesure de faire face au défi. En 1995, la Shanghai Xiangshan commercialise la première lampe fluocompacte hélicoïdale, dont le tube est formé par des régiments de souffleurs de verre.
De son côté, GE a mis péniblement au point une machine automatique pour fabriquer ses tubes spiralés. En 1996, elle présente à la foire mondiale de l’éclairage de Hanovre une lampe hélicoïdale de 32 W à usage commercial. Elle n’est toutefois pas mise sur le marché en raison de l’inconstance du procédé de fabrication.
En 2006, GE tente à nouveau sa chance et installe une usine pilote en Hongrie, chez sa filiale Tungsram, acquise en 1989. Elle ne fabrique qu’un seul modèle, d’une puissance de 42 watts, en remplacement des ampoules de 120 et 150 watts.
Son prix est élevé, toutefois, et GE la retire bientôt du marché, déclassée qu’elle est par les lampes spiralées produites par les fabricants chinois. Ce sont eux qui approvisionneront l’essentiel du marché mondial.
Puis les ampoules à DEL avec culot vissé sont apparues, plus économes encore…
Pour sa part, Edward Hammer avait pris sa retraite en 2001, au terme d’une fructueuse carrière qu’il a menée jusqu’à la fin à Nela Park.
L’année suivante, il a reçu la médaille Edison décernée par l’Institute for Electrical and Electronics Engineers.
Il s’est éteint en 2012.
La crise pétrolière de 1973
Le 16 octobre 1973, les pays arabes membres de l’Organisation des pays exportateurs de pétrole (OPEP), réunis au Koweït, annoncent des mesures qui entraînent une hausse de 70 % du prix du brut. Le lendemain, ils préviennent qu’ils réduiront leur production de pétrole de 5 % par mois tant que les pays occidentaux, et surtout les États-Unis, ne modifieront pas leur politique favorable à Israël.
Ils réagissaient ainsi à la guerre israélo-arabe du Kippour, déclenchée le 6 octobre précédent par l’Égypte et la Syrie, mais qui avait pris un tour favorable à l’État hébreu.
Les 19 et 20 octobre, immédiatement après que le président Nixon ait demandé au Congrès une aide de 2,2 milliards à Israël, les pays producteurs arabes imposent un embargo sur le pétrole à destination des États-Unis. C’est le premier choc pétrolier, où une brutale hausse de prix sape l’économie mondiale.
Le prix du baril d’Arabian light quadruple, passant de 3,01 $ US au début d’octobre 1973 à 11,65 $ US en janvier 1974.
Le 18 mars 1974, l’OPEP, réunie à Vienne, lève en bonne partie l’embargo, sous l’influence du président égyptien Anouar el-Sadate et de la diplomatie des petits pas du secrétaire d’État américain Henry Kissinger.
Mais la crise a déjà fait des ravages. Elle se signale par une faible croissance associée à une forte inflation et à un chômage élevé – une stagflation. La récession, qui s’étirera jusqu’en 1975, marque la fin des Trente Glorieuses, la période de croissance économique qui a suivi la Seconde Guerre mondiale. À l’égard du pétrole, rien ne sera plus pareil.