Pile de Bagdad : le détail oublié qui prouve que cette batterie de 2000 ans fonctionnait

Un mystère archéologique relancé par la télévision

Nous sommes en 2005. Alexander Bazes, un artisan coutelier, regarde une rediffusion de l’émission « Mythbusters ». Les expérimentateurs tentent de percer le secret d’un artefact antique, surnommé la « Pile de Bagdad », supposé être une source d’énergie vieille de 2000 ans. Mais pour cet œil exercé, quelque chose cloche. La méthode employée par l’équipe de télévision lui semble illogique, loin de la réalité du savoir-faire artisanal.

Cette simple émission va pourtant le pousser à mener sa propre enquête. Le débat autour de cet objet intrigue les archéologues depuis des décennies. L’idée qu’il puisse s’agir d’une pile primitive a toujours été contestée, notamment parce que les tentatives de reconstitution n’ont jamais donné de résultats vraiment concluants. Alexander Bazes, lui, est convaincu qu’un détail crucial a été omis.

La « Pile de Bagdad » : un objet, de nombreuses questions

De quoi parle-t-on exactement ? La « Pile de Bagdad » est un artefact simple en apparence : une jarre en céramique contenant un cylindre de cuivre, lui-même enserrant une tige de fer verticale. Plusieurs de ces objets ont été mis au jour près de Bagdad et datés d’environ 300 avant notre ère. Leur découverte remonte à 1936, mais leur fonction précise reste une énigme.

Le principal obstacle à la théorie de la batterie a toujours été l’aspect pratique. Jusqu’à présent, personne n’avait réussi à recréer l’objet d’une manière qui produise une réaction électrochimique véritablement utile. Les tensions électriques obtenues étaient trop faibles, laissant le champ libre aux doutes et aux autres théories sur son usage.

Dans la tête d’un artisan : l’importance du détail

Pour Alexander Bazes, qui est aussi chercheur indépendant, l’échec des « Mythbusters » a été un déclic. Il s’est souvenu de sa formation au Japon. Là-bas, il avait appris que certaines caractéristiques de couteaux, qui pouvaient paraître irrationnelles ou inutiles au premier abord, avaient en réalité été intégrées à leur conception pour des raisons techniques très valables. Il a alors réalisé qu’un détail jugé superflu pouvait en fait être la clé de tout.

Fort de cette philosophie, il a abordé le problème sous un angle radicalement différent. « J’ai décidé d’aborder mon expérience en partant du principe que je regardais quelque chose fabriqué par un maître », explique-t-il. « Si cet artefact avait vraiment fonctionné comme une batterie, alors j’ai supposé qu’il n’était probablement pas le premier du genre à avoir été fabriqué. Le langage de la conception de l’artefact devait donc raconter une histoire d’essais et d’erreurs par lesquels ses fabricants ont trouvé la meilleure façon pour eux — il y a 2000 ans — d’obtenir les résultats qu’ils voulaient. Rien ne devait être superflu ou inutilement gênant. »

L’erreur fondamentale des reconstitutions précédentes

Les expériences antérieures, y compris celle de la célèbre émission, consistaient à remplir la jarre de vinaigre et à mesurer le courant. Le résultat était décevant : à peine deux volts, une tension très faible. Alexander Bazes, lui, a identifié un oubli majeur : la soudure au sommet de la jarre. Dans sa reconstitution, il a décidé d’inclure cet élément que les « Mythbusters » avaient ignoré, puis il a réévalué la fonction de la jarre elle-même.

« L’expérience de MythBusters a ignoré le fait que le récipient en cuivre à l’intérieur de la jarre en céramique était à l’origine soudé pour être étanche », précise Bazes. « Au lieu de cela, les expérimentateurs ont choisi d’utiliser un simple tube de cuivre, ouvert aux deux extrémités. Leurs dispositifs n’avaient donc qu’un seul compartiment pour contenir le liquide, la jarre d’argile, alors que l’original en avait clairement deux. Les expérimentateurs ont ensuite dû fixer maladroitement des fils aux tubes de cuivre pour accéder aux bornes positives des batteries. Cela ne me semblait tout simplement pas crédible que des artisans de l’Antiquité aient fabriqué quelque chose d’aussi peu pratique à utiliser pour si peu d’effet. »

Au final, la batterie de l’émission télévisée ne pouvait générer que 0,4 volt par cellule. Un résultat difficilement qualifiable d’utile.

Deux compartiments pour une double puissance

En restaurant ce détail de la soudure, Bazes a compris que la jarre en céramique non vernissée et le cylindre de cuivre étanche formaient une pile à air-métal aqueuse, l’étain de la soudure étant le métal en question. Concrètement, la jarre soudée agit comme la cellule externe de la batterie, qui s’intègre avec le couple cuivre-fer formant la cellule interne. L’artisan a alors versé dans sa reconstitution un électrolyte que ses lointains prédécesseurs connaissaient bien : de l’eau salée ou du jus de citron. Le résultat fut sans appel : plus de 1,4 volt.

Cette tension est suffisante pour alimenter des réactions électrochimiques comme l’électroplacage (pour plaquer un métal sur un autre) ou l’électrolyse. Ces procédés sont utilisés aujourd’hui pour raffiner des métaux ou prévenir la corrosion. La cellule interne, elle, donne un coup de fouet à la tension, c’est-à-dire la différence de potentiel électrique entre deux points. La reconstitution de Bazes montre que le type de liquide dans la jarre d’argile influence directement le voltage.

Le secret révélé : deux batteries connectées en série

L’ajout de liquide change tout. « Cela crée une tension supplémentaire entre la soudure à l’extérieur du récipient en cuivre et l’extérieur de la jarre en argile, qui devient le nouveau pôle positif », détaille Alexander Bazes. « Ceci augmente de manière significative la tension totale du dispositif, qui devient alors deux batteries connectées en série, et le rend également pratique à utiliser, puisque le pôle positif se trouve désormais à l’extérieur du dispositif au lieu d’être enfoui à l’intérieur. »

La version des « Mythbusters » ne comportait qu’une seule cellule. Leur usage d’un tube de cuivre ouvert rendait l’accès à la cathode (l’électrode négative) très difficile. Sans cylindre scellé ni tige de fer, leur montage n’aurait d’ailleurs produit aucun effet une fois immergé dans un électrolyte. De plus, la céramique non vernissée pose un problème de porosité : tout liquide s’infiltrant dans ses parois viderait rapidement la pile, la céramique saturée devenant conductrice. La corrosion galvanique, causée par l’exposition de la soudure en étain et plomb à un liquide corrosif, aggraverait encore la perte d’énergie et dégraderait la soudure elle-même. Des problèmes que la reconstitution fidèle de Bazes a permis d’éviter.

Et si l’histoire de l’électricité était à réécrire ?

Les conclusions d’Alexander Bazes, publiées dans la revue Sino-Platonic Papers, sont limpides. « Si vous recréez cet artefact fidèlement à la façon dont il a été fabriqué, et si vous y mettez des électrolytes qui étaient facilement disponibles il y a 2000 ans, il finit par fonctionner comme une batterie bien meilleure qu’on ne le pensait », conclut-il. « Vous obtenez une forte augmentation de la tension, et les deux bornes de la batterie sont désormais faciles d’accès. Je trouve cette reconstitution plus crédible, du moins, en tant qu’objet qu’un artisan de l’Antiquité aurait pu fabriquer. »

Cette démonstration d’une différence de tension maîtrisée entre le cuivre et le fer suggère une compréhension de l’électricité des milliers d’années avant qu’Alessandro Volta ne soit considéré comme le père de la recherche moderne dans ce domaine. Ces artisans antiques n’avaient bien sûr aucune idée que les principes derrière leurs créations seraient un jour utilisés pour des véhicules électriques ou même des centrales électriques, mais ils avaient peut-être, déjà, découvert une de ses étincelles primitives.

Selon la source : popularmechanics.com