Essence et étincelle

Essence et étincelle
Il faut savoir deux choses :
1- Il y a des explosions dues à l'électricité statique dans les stations à essence. Pas beaucoup,
mais il y en a : quelques dizaines par an aux Etats-Unis.
2- A ma connaissance, à ce jour, aucun téléphone portable n'a jamais été reconnu comme
responsable d'un quelconque accident dans une station à essence. Il s'agit là d'une légende
urbaine qui circule sur le Web notamment. Cela dit, il est vrai que théoriquement cela pourrait
arriver. C'est la raison pour laquelle, certains fabricants de mobiles (comme Nokia par exemple)
recommandent aux gens d'éteindre leur portable dans une station essence ; et certains
fournisseurs d'essence en font de même allant jusqu'à recommander d'éteindre tout appareil
électronique. Mais ces entreprises le font surtout pour éviter toute condamnation éventuelle s'il y
avait accident. Dans l'opinion publique, en raison de l'influence des médias, toute explosion
mettant en jeu une décharge électrique dans une station essence fait tout de suite penser aux
portables et le mythe est ainsi entretenu.
Voyons maintenant comment l'étincelle risque d'apparaître. De manière très générale, le frottement
de deux matériaux non identiques entraîne l'apparition de charges de signes opposés sur chacun
des deux matériaux : l'un se charge positivement, l'autre négativement. Il en est ainsi lorsqu'un
liquide s'écoule dans un conduit (par exemple, lorsqu'il s'agit d'essence dans un tuyau).
L'essence qui tombe dans le réservoir est donc chargée ! Si le réservoir que je suppose métallique
n'est pas relié à la terre (pour se neutraliser), il se chargera du même signe que l'essence, et cela
pourra alors faire apparaître une différence de potentiel suffisamment grande entre le réservoir et
le pistolet d'essence pour provoquer une étincelle entre les deux. Il faut remarquer que cette
étincelle va se produire à un endroit très dangereux, car riche en vapeur d'essence mais aussi en
oxygène (puisque à l'air libre) : une explosion peut s'ensuivre.
A ce stade de l'explication, je ne fais pas de distinction entre une voiture et un avion. Mais il y a des
différences :
1- La charge accumulée par le réservoir augmente avec la quantité de charge que l'essence y
dépose, donc avec la quantité d'essence. Le réservoir de l'avion va donc se charger bien plus que
celui de la voiture.
2- La charge que prend l'essence lors de ses frottements avec le tuyau augmente avec le débit.
Pour un avion de tourisme je ne sais pas, mais je sais que cela pose de gros problèmes en
aviation militaire où le temps compte beaucoup.
3- Expérimentalement, on constate que la présence d'impuretés dans l'essence facilite la
séparation des charges, si bien que l'essence se charge mieux. Or, l'essence employée en aviation
est un peu plus sale que le Super sans plomb, donc elle se charge mieux.
4- Le filtrage de l'essence à travers des micropores, comme cela se fait en aviation, augmente
encore la charge portée par l'essence.
Les deux premiers points, relatifs à la quantité et au débit, sont valables pour des camions citernes
également. C'est la raison pour laquelle, lors du remplissage des camions citernes, ces derniers
sont reliés à la terre comme en aviation. Votre question est donc tout à fait pertinente en ce sens
que la précaution prise n'est pas exclusive à l'aviation.
Mais ce n'est pas tout. En effet, j'ai bien précisé plus haut "si le réservoir (supposé métallique) n'est
pas relié à la terre". Or, dans le cas de la voiture, on peut considérer qu'il est relié à la terre, ou du
moins qu'il est mieux relié à la terre que ne l'est celui de l'avion, si bien qu'il perd ses charges plus
facilement à la terre que le réservoir de l'avion. Cela pour plusieurs raisons :
1- Les pneus des voitures conduisent "assez bien" l'électricité.
2- L'asphalte des rues conduit mieux l'électricité qu'une piste d'aviation.
Ces deux points résultent eux-mêmes, en partie, mais pas uniquement, du fait que les rues sont
bien plus sales (on y trouve toute sorte de petits débris) qu'une piste d'aviation. Cela dit, il faut
relativiser la chose : une voiture peut se charger, mais elle perdra bien plus vite ses charges ; on
appelle cela le temps de relaxation (plus court pour une voiture).
Finalement, c'est en raison de l'accumulation d'une multitude de facteurs que le réservoir d'un
avion se charge davantage que celui d'une voiture. C'est la raison pour laquelle, en aviation, on
égalise le potentiel du réservoir de l'avion et celui de la source d'essence : on les relie tous deux à
la terre.
En aviation militaire, où on emploie des débits très importants, on résout encore mieux le problème
an ajoutant au kérosène des additifs qui le rendent conducteur : le kérosène se charge, mais perd
ses charges par conduction (on réduit son temps de relaxation).
Un autre facteur qui intervient également et qui met en jeu le débit, ce sont les chocs de l'essence
avec les parois du réservoir et avec l'essence elle-même qui arrachent et séparent mieux les
charges lorsqu'ils (les chocs) sont violents. Or, on peut concevoir qu'en raison du débit plus
important, ces chocs soient plus violents dans le cas d'un avion.
Et de manière générale, il vaut mieux ne pas trop éclabousser quelle que soit la situation : en effet,
il peut arriver que lors d'un simple transfert d'essence d'un bidon à un autre, ou d'un bidon vers un
réservoir, frottements et éclaboussements provoquent des étincelles. En dehors du fait qu'il faut
éviter d'éclabousser, l'idéal, lorsqu'on utilise des bidons, consiste à employer des bidons
métalliques reliés à la terre (car aucune différence de potentiel ne peut alors apparaître entre eux).
La plus mauvaise solution étant d'employer des bidons métalliques isolés de la terre. Et la situation
intermédiaire étant d'employer des bidons non métalliques. La différence entre ces deux derniers
cas provient du fait qu'il est plus facile d'obtenir une étincelle sur du métal que sur un isolant. Voilà
pourquoi, il vaut mieux avoir des bidons en plastique plutôt que des bidons métalliques non reliés à
la terre.
Cela nous amène au cas où le réservoir de l'avion ou de la voiture n'est pas métallique. Pour les
voitures je ne sais pas, mais en aviation je sais qu'il existe des réservoirs en fibre de verre. Dans
ce cas, la charge portée par l'essence dans le réservoir, peut, par influence, induire et faire
apparaître une charge de même signe sur une partie métallique de l'avion, par exemple au
voisinage de la bouche du réservoir... ce qui peut alors provoquer une étincelle avec le pistolet à
essence. Dans le cas de la voiture, comme indiqué plus haut, la voiture peut être considérée reliée
à la terre. Aussi, la dite charge induite va s'écouler à la terre et va conférer à la voiture proprement
dite une charge de signe opposé à celle de l'essence dans le réservoir. Et dans ce cas, pour des
raisons physiques qui relèvent des lois de l'électrostatique, aucune étincelle n'est possible avec le
pistolet à essence.
Cela dit, je pense que le cas le plus fréquent est celui des réservoirs métalliques.
Pour finir, intéressons nous aux cas où une décharge électrique d'origine électrostatique provoque
une explosion dans une station essence. Une des causes peut être celle-ci (vous pourrez en
imaginer des variantes) : le conducteur descend de sa voiture et commence à remplir le réservoir.
Au cours du remplissage, pour une raison ou une autre, il retourne sur son siège pour prendre par
exemple sa carte bancaire ou pour éteindre son portable. Pour cela, il ouvre la portière, se pose
quelques instants sur son siège, puis le quitte en ne refermant pas la portière et retourne
poursuivre le remplissage. Et là : BOUM ! Que s'est-il passé ? Les frottements contre le dossier de
son siège le chargent. Lorsqu'il descend la première fois, en ouvrant la portière ou en prenant le
pistolet à essence, il se décharge. Mais comme il n'y a pas encore de vapeur d'essence, rien ne se
produit. Puis, il retourne se charger sur son siège ; revient chargé, et touche le pistolet : étincelle
en présence de vapeur d'essence et explosion.
C'est la raison pour laquelle on recommande aux gens de se décharger systématiquement
en touchant la voiture en un point loin de la bouche du réservoir, et cela avant de
commencer le remplissage. On recommande aussi d'éviter de retourner sur son siège au
cours du remplissage.
Enfin, il peut arriver aussi que la voiture elle-même soit chargée parce qu'elle a frotté contre l'air et
le bitume. Il y a des chances qu'elle ait perdue sa charge. Mais pour en être sûr, on recommande
de toucher la voiture pour la décharger.