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1. Modèle de triage mécanique du charbon, avant restauration. ©C2RMF, Alexis Komenda et Anne Maigret
1. Modèle de triage mécanique du charbon, avant restauration. © C2RMF, Alexis Komenda et Anne Maigret

Empreinte carbone : la restauration d’un modèle de triage de charbon des collections du musée des Arts et Métiers

Publié le 29/01/2024

Le C2RMF et le Conservatoire national des Arts et Métiers ont signé une convention de coopération en avril 2024, pour développer des partenariats sur la mise en œuvre d’études et de recherches dans le domaine de la connaissance des matériaux, pour l’aide à la programmation d’opérations de conservation restauration, pour la valorisation des données et pour la restauration des collections du musée des Arts et Métiers. 

L’étude et la restauration d’un modèle de triage de charbon a permis de présenter celui-ci dans le cadre de l’exposition temporaire Empreinte carbone, l’expo ! qui se tient au musée des Arts et Métiers jusqu’au 11 mai 2025.

1. Modèle de triage mécanique du charbon, avant restauration. ©C2RMF, Alexis Komenda et Anne Maigret
1. Modèle de triage mécanique du charbon, avant restauration. © C2RMF, Alexis Komenda et Anne Maigret

Présentation du modèle et principe de fonctionnement

Ce modèle au 1/10ème des installations mécaniques de criblage du charbon au puits de la société du Couchant du Flénu, l’une des nombreuses mines du bassin houiller de Mons en Belgique, est réalisé et exposé en 1885 dans la classe 45 « matériels et procédés de l’exploitation des mines et de la métallurgie », à l’exposition universelle d’Anvers. Après l’extraction du minerai des galeries souterraines, celui-ci subit divers traitements en surface, sur le carreau de la mine. Ces opérations se spécialisent à la fin du XIXème siècle afin de permettre une meilleure valorisation du charbon, en réponse aux demandes de l’industrie. Le lavage et le triage du charbon se mécanisent dans tous les bassins miniers, même si la main-d’œuvre  est encore nombreuse.

Sur ce modèle qui évoque l’architecture générale de l’atelier, poteaux métalliques et planchers métalliques, parois de briques percées de baies en plein-cintre  , le regard se concentre sur le dispositif mécanique :  tout en haut, les berlines déversent le charbon dans un crible, sorte de caisse inclinée dont le fond est percé de trous et dans lequel des barres métalliques oscillantes sont mises en marche par des bielles. Le charbon se répartit en trois catégories : les gaillettes de plus de 40 – les plus chères et les plus calorifiques, les gaillettes fines entre 14 et 40 et enfin les poussiers qui sont agglomérés pour faire un produit économique mais de rendement moindre. Les différents produits sont évacués sur des tapis à bande et dirigés vers des wagons en partie basse.
 

Le modèle est donné par le charbonnage belge dès la fin de l’exposition et il est installé dans la galerie des mines et de la métallurgie qui se situe au rez-de-chaussée du musée, près de l’église du prieuré. Cet espace, profondément remanié dans les années 1960, disparait peu après  et le modèle commence une vie en réserves avant de réapparaitre à l’occasion du projet d’exposition en 20

Une maquette pédagogique en matériaux composites

4. Ensemble des mécanismes (hors engrenages) des poulies et courroies plates permettant le fonctionnement du modèle
4. Ensemble des mécanismes (hors engrenages) des poulies et courroies plates permettant le fonctionnement du modèle © C2RMF Bénédicte Massiot

L’œuvre correspond à une maquette didactique, dont le fonctionnement peut s’observer grâce à un mécanisme assez simple à poulie et manivelle. La poignée permet d’actionner une poulie, reliée à une autre par une courroie plate ce qui provoque la transmission primaire et entraine la rotation des autres pièces mécaniques fixées sur un arbre.

La structure de l’atelier est réalisée en bois de résineux, associé à des éléments en alliage ferreux, alliage cuivreux, alliage de plomb, zinc, cuir, textile et papier. L’analyse par spectroscopie infra-rouge (IRTF-ATR)   sans prélèvement, réalisée par Nathalie Balcar en mars 2024, a permis d’identifier le matériau utilisé pour confectionner les vitres des baies de l’usine. Les meilleures correspondances avec les bibliothèques de spectres de référence indiquent qu’il s’agit de corne. L’ensemble est également recouvert de couches picturales et de vernis. 

Les principales altérations observées

Fortement encrassé, le modèle présente aussi de nombreuses altération s évolutives. Les produits de corrosion du zinc, des alliages cuivreux et ferreux ont entrainé la fragilisation des différentes couches de polychromie, ainsi que la disparition progressive du nickelage recouvrant les poulies. Certains éléments sont lacunaires ou se trouvent dissociés à la suite de ruptures ou de décollements. Un sachet d’éléments détachés, conservé à proximité de l’œuvre, contient l’ensemble des étiquettes en papier, cinq tampons de wagonnets, treize carreaux de vitrage en corne, des morceaux de courroie, et un contre-poids en plomb.
 

D’après l’observation des coupes stratigraphiques réalisées, le modèle semble avoir connu au moins une phase de remise en peinture généralisée, suivie de l’application d’une épaisse couche de vernis. Ce repeint a été identifié par une analyse IRTF-ATR et  une chromatographie en phase gazeuse (Py-GCMS  ) et semble correspondre soit à un vernis de type gomme laque ou gomme laque blanchie soit à une huile estérifiée. 

La conservation-restauration du modèle

Les interventions de conservation-restauration ont pour objectif de permettre la stabilisation à court terme de l’objet et de mettre en valeur son aspect esthétique, étroitement lié à sa fonction pédagogique de démonstration.

Afin de faciliter le nettoyage et d’accéder au maximum de surfaces, les éléments démontables ont été désolidarisés de la structure du modèle. Les matériaux ont ensuite été dépoussiérés avant de procéder à un décrassage des polychromies à l’aide d’une solution de citrate de sodium à 25 mM, pH6, et de faible conductivité (1mS).  Les produits de corrosion des alliages cuivreux nickelés ont été retirés par complexation avec des solutions d’EDTA, pH8,5, dans un gel d’Agar appliqué à chaud pour épouser les reliefs et limiter l’abrasion du revêtement. Un ensemble d’interventions a permis de refixer les écailles soulevées sur métal (Paraloïd B72 à 3% dans de l’acétate d’éthyle) et sur bois (Medium for consolidation), ainsi que de consolider les revêtements pulvérulents (nébulisation à ultrason de colle d’esturgeon à 0,3% en poids). Enfin il a été décidé de restituer les parois vitrées manquantes selon la technique mise au point par Stephen Koob, consistant à couler du Paraloïd B72 teinté en plaque dans un moule en silicone. 
 

Dans le temps imparti, il n’a pas été possible de remettre en fonctionnement le modèle. Les courroies lacunaires ont été déposées et conditionnées puis de nouvelles courroies en cuir ont été restituées sur l’objet afin d’en permettre une meilleure compréhension.