Alessandro Volta (1745 - 1827), inventeur de la pile électrique

Le comte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, né à Côme le 18 février 1745 et mort dans cette même ville le 5 mars 1827, est un physicien et chimiste lombard.




Jeudi soir sur ARTE  ( 28' ), Xavier Mauduit nous parlait d'Alessandro Volta dont le nom est à l'origine de l'unité de tension électrique, rien moins que cela.  
Il fut l'inventeur de la première pile électrique !
Le méthane, une gueule à réchauffer l’atmosphère
28 Minutes (04/11/2021)
Alors, ça gaze ? Xavier Mauduit revient pour nous sur la découverte du méthane par le physicien Alessandro Volta.

C'est ici :
https://www.arte.tv/fr/videos/106484-005-A/le-methane-une-gueule-a-rechauffer-l-atmosphere/

Alessandro Volta naquit à Côme, dans la Lombardie alors autrichienne, le 18 février 1745, dans une famille patricienne (de noblesse connue dès le XVIe siècle et confirmée le 19 septembre 1698) mais peu fortunée.

Sa petite enfance ne laissait rien présager de bon quant à ses capacités intellectuelles, puisqu'il ne se mit à parler qu'à l'âge de sept ans. Par la suite toutefois, le jeune Alessandro fit preuve d'aptitudes assez exceptionnelles pour les études, ce qui fit même dire un jour à son père : « Avevo in casa un diamante e non me n'ero avveduto» (« J'avais chez moi un diamant et je ne m'en étais pas aperçu ») .

Par la suite, Volta manifesta un vif intérêt pour tout ce qui touchait aux sciences physiques et naturelles, lisant les travaux des scientifiques les plus éminents de son époque, entretenant même avec certains d'entre eux des relations épistolaires. Sa formation scientifique fut en fait celle d'un autodidacte, son seul maître ayant été, a-t-on dit, « il suo talento ». Cultivé, érudit, il écrivit même des poèmes en latin, dont un de 492 hexamètres sur des sujets scientifiques touchant à la physique et à la chimie.
Au cours d'un voyage en Suisse, il rencontre le physiologiste Haller, Voltaire, ou encore le géologue Bénédict de Saussure.
En 1787, il composa un hommage versifié en l'honneur d'Horace de Saussure qui venait de réussir la première ascension du Mont Blanc.
Nous y grimpons avec lui dans notre sujet :
https://marie-antoinette.forumactif.org/t4685-8-aout-1786-premiere-ascension-du-mont-blanc-jacques-balmat

Les hasards de l'histoire et de la découverte scientifique permirent à Napoléon et à Alessandro Volta de se rencontrer, le grand stratège et homme d'État d'un côté, le scientifique et découvreur de l'autre.
Si la Seconde campagne d'Italie n'avait pas eu lieu, si Napoléon n'était pas devenu roi d'Italie, si Volta n'avait pas été italien et s'il n'avait pas découvert la fameuse pile justement en ces toutes dernières années du XVIIIe siècle… Un heureux concours de circonstances a voulu que Napoléon pût connaître et apprécier à sa juste valeur l'une des plus grandes découvertes jamais effectuées en électrochimie et en pressentir en même temps l'importance, en honorant l'auteur de cette découverte, démontrant ainsi ses largeurs de vue et l'intérêt qu'il portait à tout ce qui pouvait toucher au « progrès ».


1801 Alessandro Volta présente sa pile à Napoléon Bonaparte

Eh ! eh ! ...  mais nous n'en sommes pas encore là .  

Petit flashback.        En 1774, Volta avait été nommé professeur de physique de l’École royale de la ville de Côme. L'année suivante, il simplifiait la fabrication de l’électrophore, machine électrostatique décrite en 1762 par le physicien suédois Johan Wilcke. Volta fit une telle publicité à cet appareil qu'il en passe pour l'inventeur.

Intrigué par des gaz inflammables qui s'échappent dans les marais proches de sa maison (l’« air inflammable » de Benjamin Franklin), Volta s’intéresse en 1776 à la chimie des gaz : c'est ainsi qu’en novembre 1776, il préleva des capsules de miasmes des zones marécageuses du ravissant tout petit îlet Partegora du lac Majeur.



Il en isola la fraction inflammable, le méthane       dont il comprend qu'il est issu de la putréfaction des plantes...  ce que nous racontait Xavier Mauduit.  
Volta conçut ses propres expériences, notamment le protocole d’ignition du méthane par une étincelle électrique dans un tube obturé. Il étudia l’électrisation des solides, en s'efforçant de mesurer séparément la tension électrique (V) et la charge électrique (Q) : c’est ainsi qu’il découvrit que pour un corps donné, ils sont proportionnels (« loi de capacitance »), et c’est en hommage à ce chercheur que l’unité de tension électrique s’appelle le volt.

En 1779, Volta fut appelé à la chaire de physique expérimentale à l’université de Pavie, qu’il conserva pendant près de 40 ans.

Volta et Galvani


Luigi Galvani avait découvert un phénomène qu’il qualifiait d’« électricité animale » : lorsque l'on connecte deux disques métalliques de métaux différents par une patte de grenouille,   pauvre petite bestiole !    ...  celle-ci se contracte, indiquant le passage d'un courant électrique.    Volta eut l'idée de substituer à la patte de l’animal un buvard imbibé de saumure, et ses méthodes d’étude de la charge électrique lui permirent de montrer que, dans les deux cas, il y avait échange de charge électrique et apparition d’une tension entre les deux métaux.

Il introduit ainsi la notion de « couple électrochimique », et formule la loi selon laquelle la force électromotrice (fem) d'une pile galvanique, réalisée par mise en contact de deux électrodes métalliques via un électrolyte, est la différence entre deux « potentiels d’électrode », qui ne dépendent que de la nature du métal constitutif : il s'ensuit que deux électrodes d’un même métal ne peuvent développer de tension.

En 1800, un différend professionnel à propos de l’interprétation biologique de Galvani poussa Volta à inventer la pile voltaïque, une pile électrique primitive débitant un courant électrique à peu près stable. Volta savait que l'accouplement de métaux le plus efficace pour produire de l'électricité est le couple zinc-argent. Il fit d'abord l'essai de deux piles branchées en série ; chacune de ces piles était un gobelet de vin rempli de saumure, dans laquelle trempaient les électrodes ; puis il remplaça les gobelets par des lamelles de carton imbibées de saumure, interposées entre les rondelles de zinc et d'argent empilées alternativement.


Plusieurs chercheurs ont étudié le phénomène de la pile de Volta et ont essayé de l'améliorer. Certains ont découvert l'illumination à arc qui démontre que l'électricité provoque une sorte d'éclair. Ils ont démontré le phénomène en reliant les deux bornes de la pile à un morceau de charbon.

Le 2 mai 1800, deux chimistes britanniques, William Nicholson (1753-1815)

et Sir Anthony Carlisle (1768-1840)    réalisent la première électrolyse (celle de l'eau) en utilisant la pile de Volta comme générateur, permettant ainsi d'identifier les deux constituants de l'eau, oxygène et hydrogène. Cette découverte ouvre la porte à toutes sortes d'électrolyses dont celle de l'aluminium et du cuivre.

Les premières batteries étaient composées de plusieurs piles voltaïques réunies.

Un des principaux défauts de la pile de Volta était son manque d'étanchéité ; la saumure dans laquelle étaient plongés les morceaux de carton coulait de la pile. Ce problème est maintenant résolu car on remplace la saumure par un gel plus consistant.

L’Italie à la fin du XVIIIe siècle

La période au cours de laquelle Volta effectua les travaux qui conduisirent finalement à la mise au point de la pile fut loin d'être sereine en Europe occidentale, en Italie notamment.

Commencée le 12 avril 1796 à l'extrémité méridionale des Alpes, au col de Cadibone entre Nice et Gênes, la première campagne dite « d'Italie » se termina le 18 avril 1797 à Leoben, à l'extrémité orientale des Alpes :18 batailles, 65 combats pour vaincre cinq armées autrichiennes sur le sol de l'Italie du nord.
Le 15 mai 1796, Napoléon Bonaparte faisait une entrée triomphale dans Milan. Volta y assista en tant que représentant des patriciens de Côme. Ce fut sans doute la première fois qu'il voyait Napoléon.


Le 17 octobre 1797, le traité de Campo-Formio préparait une large réorganisation de l'Italie du nord, avec la création en particulier de la République Cisalpine formée du Milanais, du duché de Modène et de la Romagne enlevée au pape. Volta devint ainsi citoyen de la République Cisalpine et à ce titre, comme tout autre citoyen en âge de porter les armes, il fut requis pour monter la garde avec la Legione Pavese en mai 1798. Cet événement se place donc à un moment particulièrement crucial pour Volta, alors qu'il allait tout juste mettre au point la pile ; on peut supposer que les préoccupations de Volta devaient être alors assez éloignées des soucis posés par un simple tour de garde.

La même année, dans le courant du mois de décembre, le célèbre anatomiste bolonais, Luigi Galvani, dont Volta avait combattu la théorie de l'électricité dite « animale », beaucoup moins chanceux que lui, mourait dans la misère, après avoir été expulsé de l'Université de Bologne pour avoir refusé de jurer fidélité à la République Cisalpine, ceci afin de rester en accord avec ses principes religieux et sa fidélité au pape.

Dans les mois qui suivirent, la situation politique en Italie se dégrada à nouveau. Avec la formation de la seconde coalition, les combats reprirent, entraînant la perte en 1799 pour le Directoire de toute l'Italie hormis Gênes. La campagne de 1800 permit la reconquête de l'Italie du nord au prix évidemment de nouveaux combats et le rétablissement de la République Cisalpine, qui fut confirmé lors du traité de Lunéville, le 9 février 1801. On voit donc que la découverte de la pile et la publication des résultats s'y rapportant, notamment la lettre à sir Joseph Banks, survinrent sur fond de combats et d'instabilité politique, en particulier dans le pays de son découvreur, Volta, dont le laboratoire de Pavie fut même endommagé par des boulets (français).

La reconnaissance officielle

Pendant les années qui précédèrent la découverte de la pile, Volta jouissait déjà d'une grande notoriété dans les milieux scientifiques. Ainsi, une lettre du 18 juillet 1791 de Charles Peter Layard lui apprenait qu'il venait d'être élu membre, à titre étranger, de la Royal Society, et en 1794, cette même institution lui décernait une médaille d'or (la médaille dite « de Copley » – une sorte de prix Nobel de l'époque).

Le retentissement qui accompagna la nouvelle de la découverte de la pile, par le biais de la lettre de Volta à Banks, traduite, nous l'avons vu, en anglais et ainsi largement diffusée dans les milieux scientifiques, incita alors les savants français, en accord avec les autorités de la République Cisalpine, à inviter Volta (en même temps que son collègue, le chimiste Brugnatelli, lui aussi professeur à Pavie) afin de venir présenter ses travaux devant ses collègues français. Les deux savants furent reçus à Lyon et à Paris.
Auparavant, par décret en date du 5 octobre 1801, Napoléon Bonaparte avait demandé à Volta de faire partie des trente premiers membres de l'Institut national de la République en vue de l'élargissement de cette institution. La reconnaissance officielle eut lieu précisément à l'Institut, au cours de la séance du 7 novembre 1801, à laquelle assista Napoléon Bonaparte.

Cet épisode a été plusieurs fois représenté, notamment sur une fresque de la villa Ponti, à Varese .


Volta montre le fonctionnement de sa pile à Bonaparte qui l’avait invité à Paris (1801).

Fresque, 1841, de Nicola Cianfanelli
(1793–1848), Tribuna Galileis,
Florence, Musée “La Specola".



Les descendants de Volta conservent encore le gilet brodé que leur illustre ancêtre porta à cette occasion.

Notre Alessandro, sur son 31 pour rencontrer Bonaparte      :


Le Premier consul apprécia la lecture qui lui fut faite du Memoria sulla identità del fluido galvanico, lecture qui fut illustrée par la présentation d'expériences montrant le fonctionnement de la pile et la production d'un courant électrique.

Suite à cette séance, Napoléon proposa de décerner à Volta une médaille d'or de l'Institut. Cette décision lui fut notifiée dans une lettre datée du 12 décembre 1801 du président de l'Institut national des Sciences et des Arts de Paris, l'abbé Haüy, qui s'appuyait sur un rapport du célèbre mathématicien, physicien et astronome, Jean-Baptiste Biot, daté du 2 décembre 1801.

La découverte de la pile eut des prolongements remarquables ; des résultats importants furent acquis dès la première décennie du XIXe siècle. Pendant ce temps, Volta continuait à être couvert d'honneurs. Le 6 novembre 1802, Volta (et d'autres savants italiens tels Antonio Scarpa, Barnaba Oriani, etc.) était nommé par Napoléon membre de l'Istituto Lombardo qui avait été créé auparavant sur le modèle de l'Institut de France. Volta fut d'ailleurs désigné pour présider la première session de l'Istituto Lombardo, qui se réunit le 24 mai 1803 (cet institut devint par la suite l'Istituto Reale di Scienze, Lettere ed Arti dont le siège fut établi à Milan dans le Palais Brera).

En 1805, Volta était fait chevalier de la Légion d'honneur, puis en 1806, de l'Ordre royal italien de la Couronne de Fer, un ordre voulu par Napoléon et créé en 1805, qui fût spécifiquement italien. Le scientifique était ainsi honoré et récompensé dans le cadre de son pays, le royaume d'Italie, dont le souverain était l'Empereur. En 1809, Volta devenait sénateur de ce royaume (les descendants de Volta conservent encore son épée de sénateur) et en 1810, il était créé par Napoléon comte, toujours de ce même royaume, un titre qui était « trasmissibile alla sua discendenza diretta, legittima, o adottiva, di maschio in maschio, per ordine di primogenitura ».


Il est certain que les distinctions dont Volta fut l'objet entraient dans une démarche politique de séduction et de tentatives de ralliement au régime impérial lancée en direction des élites italiennes. Le royaume d'Italie faisait alors l'objet d'une centralisation méthodique dans tous les domaines autour du pouvoir impérial et Napoléon cherchait en même temps à rallier à lui la bourgeoisie, qui conçut d'ailleurs un certain attachement au régime, ainsi que l'aristocratie, qui fut toutefois plus difficile à gagner.


Le succès et les honneurs n'entachèrent pas pour autant la modestie de Volta : « À la vie agitée d'une vaine gloire » écrit-il à sa femme dans une lettre rédigée à Paris le 10 novembre 1801 – donc trois jours après la démonstration du fonctionnement de la pile devant Napoléon – « je préfère la tranquillité et la douceur de la vie domestique ». Dans une autre lettre, adressée cette fois-ci à son frère l'archidiacre Luigi et datée du 17 novembre de la même année, il écrit : « Je suis surpris de voir que mes découvertes anciennes et nouvelles sur ce qu'on appelle le Galvanisme aient produit un tel enthousiasme ».
Par la suite, Volta se replia sur lui-même sans plus rien produire de notable. Ses descendants possèdent un tableau sur lequel il est représenté âgé (n'oublions pas qu'il vécut jusqu'à l'âge de quatre-vingt-deux ans), les cheveux blancs, l'air plutôt mélancolique, un livre entrouvert à la main, avec un modèle de sa pile devant lui. Il mourut à Côme le 5 mars 1827.

L’estime de Napoléon
Un des points qu'il nous semble important de souligner pour conclure cette relation sur Alessandro Volta, grand découvreur et contemporain de Napoléon, c'est l'intérêt que manifesta le Premier consul, puis l'Empereur, pour la découverte de Volta et l'estime dont il fit également preuve pour l'homme de science, un intérêt qui ne se limita pas à une simple visite à l'Institut mais qui se répercuta sur le savant, qui fut par la suite couvert d'honneurs.
Il est probable que Napoléon, ayant entendu parler de cette découverte si largement diffusée et en soupçonnant l'importance, tint à la mettre en valeur, en honorant en même temps son auteur, qui se trouvait être de plus citoyen d'une des républiques-soeurs de la France. Ce même citoyen devint d'ailleurs ensuite un sujet du roi d'Italie.



La découverte de Volta, loin de marquer un point final pour la recherche en physique et en électricité au XVIIIe siècle, ouvrait au contraire les portes vers des perspectives nouvelles.

En 1820, Hans Christian Ørsted découvrit que les phénomènes électriques étaient de près reliés aux phénomènes magnétiques. Il remarqua que l'aiguille de sa boussole changeait de direction lorsqu'il la déplaçait autour d'un fil relié à la pile de Volta ; tout dépendant de sa position, la boussole n'indiquait pas la même direction.

En 1836, John Daniell mit au point la première pile impolarisable.

https://www.napoleon.org/histoire-des-2-empires/articles/volta-et-la-pile-electrique/

La ville de Côme rend hommage à Alessandro Volta.  


Le Temple de Volta est un monument  plus du style de Palladio que du néoclassicisme lombard. Il fut construit en 1928 à l'occasion des célébrations du centenaire de la mort d'Alessandro Volta, aux bords du Lac de Côme.
Au-delà de l'apparence extérieure, le squelette du bâtiment est composé exclusivement de béton. La décoration est l'œuvre d'artistes. À l'intérieur du temple on trouve divers objets, bustes et bas-reliefs du physicien Italien , mais aussi des lettres, documents, portraits, médailles et appareils scientifiques.


Toutefois, la vie et les découvertes de Volta ne sont pas la seule raison de visiter le temple: il faut noter aussi son architecture néoclassique, avec laquelle l'architecte Federico Frigerio a évidemment voulu rappeler le Panthéon.

À l'extérieur la blancheur de l'édifice éblouit et se détache sur le fond du lac ; en revanche à l'intérieur le sol en mosaïque et les riches décorations enchantent le visiteur. Ce temple majestueux est vraiment un bijou de la ville de Côme.




Lundi 11 octobre 2021, en raison de fortes rafales de vent, une montgolfière a percuté des arbres et renversé une sculpture du Temple de Volta lors d'un décollage au bord du lac de Côme, en Italie.  Plus de peur que de mal, sauf pour la statue qui est venue s'écraser violemment au sol.



Le musée historique était fermé depuis 2014 et devait rouvrir prochainement. L’ouverture sera sans doute retardée en raison de l’incident. En plus de la colonne détruite, certaines tuiles du toit et un escalier sous-jacent ont été gravement endommagés. Le conseil municipal a été surpris que la montgolfière ait été autorisée à décoller si près du temple.
https://www.bfmtv.com/international/europe/italie/italie-une-montgolfiere-percute-un-monument-pres-du-lac-de-come_AV-202110150291.html