Une machine vieille de 229 ans qui remonte de l’eau… sans prise électrique.
Inventée avant l’ampoule, le moteur à explosion ou la photographie, elle peut pourtant irriguer des champs, alimenter des villages, ou faire tourner une fontaine… sans la moindre goutte de pétrole, ni le moindre watt !
Mesdames et messieurs voici le bélier hydraulique !
Imaginé en 1796 par l’un des célèbres frères Montgolfier, il revient sous les projecteurs dans un monde qui redécouvre les vertus de la sobriété technologique.
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Le bélier hydraulique, une pompe qui se nourrit du mouvement de l’eau
Le principe du bélier hydraulique est d’une simplicité déconcertante : utiliser la vitesse d’un flux d’eau pour pomper cette même eau à une altitude plus élevée.
L’appareil a besoin d’un dénivelé, c’est-à-dire d’un ruisseau ou d’un canal qui coule avec un peu de pente. L’eau descend dans un tuyau. Lorsqu’elle atteint une certaine vitesse, elle vient brutalement claquer contre une valve : cette fermeture subite provoque une surpression connue sous le nom de coup de bélier.
Cette surpression est alors utilisée pour pousser une partie de l’eau vers le haut, à travers un autre tuyau. Et le tout repart pour un tour.
Le mécanisme : pas de moteur, mais un ballet bien rodé
Un bélier hydraulique fonctionne en continu grâce à une série de composants très simples :
- Une source d’eau en amont (un ruisseau, une conduite gravitaire…).
- Un tuyau d’alimentation qui amène l’eau jusqu’au système.
- Une soupape d’impulsion, qui se ferme brutalement à chaque cycle.
- Une soupape de refoulement, qui laisse passer l’eau pompée.
- Une cloche à air, qui joue le rôle d’amortisseur.
- Et un tuyau de refoulement, qui conduit l’eau vers son point d’utilisation.
L’air contenu dans la cloche amortit les variations de pression et permet une élévation régulière de l’eau, sans à-coups. L’ensemble fonctionne comme un cœur artificiel, mais pour l’irrigation.
Une séquence rythmée par les lois de la physique
Voici comment se déroule un cycle complet du bélier, qui se répète plusieurs fois par minute :
- L’eau entre par gravité dans le tuyau d’alimentation.
- La soupape d’impulsion se ferme brutalement.
- Le coup de bélier génère une onde de pression.
- Cette onde pousse une partie de l’eau à travers la soupape de refoulement.
- L’eau monte dans le tuyau de sortie.
- La pression retombe, la soupape d’impulsion se rouvre.
- Le cycle recommence.
Et tout cela, sans électricité, sans batterie, sans panneau solaire, sans supervision.
Une invention révolutionnaire, puis oubliée
C’est Joseph Michel Montgolfier qui, en 1796, conçoit le premier bélier hydraulique. À l’époque, il cherche à remonter l’eau d’un ruisseau pour alimenter son usine de papier. Son fils Antoine en déposera le brevet quelques années plus tard.
Au XIXe siècle, la machine connaît un vrai succès, notamment dans les domaines agricoles et industriels. On en installe dans les domaines viticoles, les fermes, les châteaux.
Mais avec l’arrivée de l’électricité et du moteur thermique, le bélier tombe peu à peu dans l’oubli, jugé dépassé par des solutions plus puissantes… mais aussi plus coûteuses, plus complexes et moins durables.
Un retour discret, mais plein de promesses
Depuis une vingtaine d’années, le contexte énergétique a radicalement changé. La recherche de solutions autonomes, économiques et durables a relancé l’intérêt pour le bélier hydraulique.
Aujourd’hui, on le retrouve dans plusieurs domaines :
- En agriculture, pour irriguer des champs isolés sans réseau électrique.
- Dans des villages reculés, pour alimenter en eau des habitations sans pompe.
- Dans des parcs ou jardins, pour actionner fontaines, jets d’eau ou cascades artificielles.
Ses avantages sont nombreux :
- Aucun coût de fonctionnement.
- Pas d’entretien complexe.
- Durée de vie qui dépasse souvent les 50 ans.
- Aucun impact environnemental direct.
Et surtout, une grande autonomie, qui le rend particulièrement adapté aux zones difficiles d’accès.
Les principaux avantages de cette technologie incluent son autonomie, son coût d’installation minimal, sa durabilité impressionnante, et son impact écologique favorable, ce qui en fait une solution idéale pour des régions éloignées ou défavorisées.
Des versions modernisées grâce à la technologie
Certains ingénieurs ont remis les mains dans les tuyaux pour adapter le bélier aux exigences du XXIe siècle. On voit ainsi apparaître :
- Des matériaux composites plus légers et résistants.
- Des simulations numériques pour optimiser les débits.
- Des systèmes de filtration intégrés, pour éviter les blocages.
- Des modèles imprimés en 3D pour la formation ou les projets pilotes.
Les chercheurs explorent aussi des usages industriels, comme le refroidissement passif, ou des systèmes d’assainissement décentralisés, où le bélier permettrait de transférer des eaux grises sans énergie.
Image de mise en avant : Bélier extérieur au Domaine de Restinclières (CC BY-SA 4.0)
Le bélier hydraulique n’a rien de méconnu et non ce n’est pas un moteur.
C’est une invention astucieuse mais qui a pour inconvénient de ne faire remonter qu’une petite partie de l’eau que la traverse. Inconvénient en partie compensé par le fait que le dispositif fonctionne H24 tant que l’eau continue à y descendre.
Merci de rappeler cette technologie et d’informer sur ses progrès afin d’acheminer l’eau dans des paysages souffrants du réchauffement climatique, de permettre la reforestation , d’entretenir des zones humides et créer des écosystèmes permettant tout simplement la vie .
Mmmh. C’est moins magique que ça en a l’air : il faut l’énergie d’une grande quantité d’eau pour remonter une petite partie de cette eau. Donc pour remonter beaucoup d’eau, il faut un énorme flux qui s’écoule au travers du bélier. Pas de miracle !
On pourrait installer un siphon dans une eau dormante (lac) . La fin du siphon servirait de flux à la pompe bélier. Restera à ne pas assécher le lac. Mais une partie de l’eau remontée finira sa course dans le lac.
Est-ce qu’une pompe bélier fonctionnerait avec le flux des vagues ?
Oui, Les vagues le font aussi. Mais il faut pouvoir les canaliser. Et donc, une simple pompe alimentée par la houle sera plus efficace.
Très facile à fabriquer soi-même quand on est bricoleur .
J’ai dû en fabriquer au moins 5 avec de la pièces de plomberie du commerce
Intéressant!
Vous auriez un plan avec la liste du matériel utilisé ?
Bonne soirée.
Outre le fait que le rendement en eau remontée est faible, ce système nécessite plus de matériaux qu’une pompe. On pourrait se poser la question de le comparer à une simple pompe alimentée par une roue à aubes alimentée par le flux du courant du cours d’eau. Donc, toujours 100% mécanique, pas d’électricité. À l’époque des frères Montgolfier, cette pompe était massive, aujourd’hui elle est bien plus légère, mais je n’ai pas vu d’étude comparative avec une simple pompe mécanique.
Seduisant!
Petite précision toutefois; le brevet c’est bien les Mongolfier qui l’ ont décrit et déposé mais le système a été utilisé auparavant en Angleterre par quelqu’un pour élever de l’eau. En fait il y avait une valve anti-retour mais la valve d’arrêt qui crée le coup de belier était obtenue par un robinet d’arrêt actionné à la main!
(Dans les faits; le fils de ce monsieur, actionnait le robinet en cadence pour remonter l’eau). Cherchez sur internet pour en savoir plus.
Pourrais je faire fonctionner ma cascade avec ce méthode ?
C’est bizarrement le même type de canalisation et chambre qu’on retrouve à l’intérieur de la grande pyramide de Gizeh! Qui soit dit en passant date de 6000 ans + – !!!
En fait le moteur existe bien, c’est la gravité associé au cycle de l’eau qui ne peut retomber que si on l’a d’abord élevé tres haut, dans les nuages. Mais si son rendement est certainement le plus mauvais de tous les moteurs, il a l’avantage d’être gratuit et de ne consommer que ce qui serait perdu si on ne l’utilisait pas.
Je suis convaincu que l’efficacité d’une génératrice hydraulique couplée à une pompe électrique est bien supérieure au système mécanique Montgolfier. Cela permet évidemment de faire bien d’autres choses avec l’électricité.