Feu d'artifice

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Feu d'artifice à Hambourg

Feux d'artifice castillans lors d'une fête dans une banlieue sud de Mexico.

Le feu d'artifice du 14 juillet à Paris

Un feu d'artifice est un procédé pyrotechnique utilisant des explosifs déflagrants visant à produire du son, de la lumière et de la fumée. Les feux d'artifice sont souvent utilisés dans des spectacles pyrotechniques (fêtes nationales, jour de l'an, événements, etc.).

Artifice vient du latin artificium qui signifie art.

Historique

La poudre noire a été rapportée en Europe au XIII^e siècle par Marco Polo, de son long voyage en Chine. Elle a été depuis lors parallèlement utilisée pour la guerre et les fêtes. Jusqu'au XIX^e siècle et l'avènement de la chimie moderne, les feux d'artifice étaient principalement jaunes ou blancs. Un livre d'Adrien Romain les évoque en 1611^[1]. En France, le premier vrai feu a été tiré sur la Place des Vosges, à Paris, alors Place Royale, pour le mariage d’Anne d’Autriche avec Louis XIII en 1615. À partir des années 1970-80, de nombreux groupes de rock commencèrent à utiliser des feux d'artifice lors de leurs concerts en plus des autres effets pyrotechniques. Kiss, surtout, est souvent reconnu comme le premier groupe à avoir utilisé ce genre de feux d'artifice.

Principes

Les feux d'artifice font du bruit lorsqu'ils explosent, mais c'est principalement leur lumière et leur mouvement qui les rendent si attrayants. Le principe de base des feux d'artifice repose sur la combustion pyrotechnique, dérivé de la poudre noire originelle contenant un composé oxydant — nitrate, chlorate, perchlorate — qui libère de l'oxygène et un composé réducteur — le soufre et le carbone en mélange avec des métalloïdes comme le silicium, le bore ou des métaux comme le magnésium et le titane — qui sert de combustible.

Il y a tout d'abord l'incandescence des particules d'oxyde métallique, formées lors de la combustion, dont l'incandescence va du blanc rouge (aux alentours de 1 000 °C) jusqu'au blanc éblouissant (vers 3 000 °C). Cette explosion porte à haute température les composés métalliques qui donnent les couleurs.

La technique liée aux feux d'artifice s'appelle la Pyrotechnie.

Les pyrotechniciens créent à chaque fois une mise en scène de couleurs et de rythme, avec parfois de la musique, un thème, ou la création d'un paysage de feu. On ajoute parfois des jets d'eau ou des feux de Bengale.

La forme

Schéma en coupe horizontale d'une bombe de divertissement.

Exemple de préparation d'un tir de feu d'artifice

Il existe plusieurs sortes de pièces pyrotechniques, chacune produisant un effet qui dépend de la composition ou de la structure de l'explosif. Les bombes, bouquets, embrasements, cascades, soleils ou le bouquet final, sont tous construits à partir du même principe.

Les pièces sont soit propulsées – fusées, à la disposition des amateurs – soit lancées par un mortier – plutôt réservé aux professionnels.

La pièce la plus populaire est la bombe. Elle est constituée d'une charge de poudre pour la propulser (la Chasse) et d'un dispositif d'allumage à retardement (l'espolette) et de billes de poudres (les étoiles). La disposition des étoiles autour de l'allumeur produit des effets différents donnant des pivoines, des palmiers, des marrons d'air et même des saules pleureurs. Aujourd'hui, afin que les bombes s'étalent encore plus dans le ciel, les écarteurs sont renforcés d'une charge explosive, expulsant ainsi les étoiles sur un rayon beaucoup plus grand. Il existe aussi des bombes à plusieurs étages ayant chacune leur compartiment de propulsion et d'étoiles. L'explosion de chaque compartiment allume le dispositif à retardement du compartiment suivant, donnant plusieurs explosions successives.

Le marron d'air ouvre généralement le spectacle. Il produit surtout un très fort bruit d'explosion.

Variante de la bombe, la comète, propulsée à l'aide d'un mortier, produit une traînée incandescente tout au long de sa trajectoire.

Plus de détails sur les systèmes pyrotechniques dans l'article Pyrotechnie

Couleurs

En fonction des matériaux utilisés, il est possible de varier les couleurs :

La combustion du cuivre produit une flamme bleu-vert

Couleur	Élément	Composés possibles
Violet	Potassium	Sous forme de nitrate (KNO3) ou chlorate (KClO3); ou bien mélange de strontium (rouge) et de cuivre (bleu)
Bleu	Cuivre	Sous forme de chlorure (CuCl) ou sulfate (CuSO4)
Vert	Baryum	Sous forme de nitrate (Ba(NO3)2), chlorure (BaCl2) ou chlorate (Ba(ClO3)2)
Jaune	Sodium	Sous forme d’oxalate (COONa2), oxyde (Na2O) ou nitrate (NaNO3)
Doré	Fer, carbone, soufre	Limaille (Fe) et charbon (C, S)
Orangé	Calcium	Sous forme de nitrate (Ca(NO3)2)
Rouge	Strontium ou lithium	Sous forme de nitrate (Sr(NO3)2), hydroxyde (Sr(OH)2), chlorure (SrCl2), oxyde (SrO) ou de carbonates (SrCO3 ou Li2CO3)
Blanc	Magnésium, aluminium	Poudre (Mg, Al)
Argenté	Titane, aluminium	Poudre (Ti, Al)
Scintillement	Antimoine	(Sb) Composé toxique dans toutes ses formes.
Étincelles	Aluminium	Granules (Al)
Fumées	Zinc	Poudre (Zn)

Compétitions

Il existe plusieurs compétitions internationales :

Festival d'Art Pyrotechnique à Cannes, aux mois de juillet et août. Six pays concourent pour le prix de la Vestale d'Argent en présentant au spectateurs de la Croisette leurs œuvres pyrotechniques les 14, 21, 29 juillet et 7, 15 et 24 août. Tirés depuis des barges, ils offrent un spectacle éblouissant dans toute la baie de Cannes. Les firmes pour l'année 2009 sont :

1. PARENTE - Italie
2. PIROFANTASIA - Espagne
3. SUREX - Pologne
4. PRESTATECH - France
5. PYROVISION - Autriche
6. PANZERA - Italie

Le Palais des Festivals et des Congrès de Cannes organise le Prix du Public, offrant la possibilité aux spectateurs de donner via le site officiel du festival, une note aux feux en compétition.

Fêtes de Genève : Devant un peu moins de 500 000 spectateurs, le grand feu des Fêtes de Genève est l'un des plus grands feux pyromélodiques du monde ; il se déroule chaque année autour du 10 août et clôture les Fêtes de Genève. Il est tiré dans la Rade de Genève (sur le lac, depuis plusieurs radeaux) qui est l'une des plus belles rades au monde, un spectacle unique. Depuis toujours, le feu est un concours entre artificiers ou pays, notamment la maison Italienne "Soldi" ou la maison "Pyrostars" de Genève.

L'International des Feux Loto-Québec (Montréal, Québec, Canada), Le plus important concours au monde avec 5,7 millions de spectateurs annuellement. En 2009, ces feux ont fêtés leurs 25 ans. En 2009, les firmes sont :

1. PIROTECNIA IGUAL - Espagne
2. PAINS FIREWORKS LTD - Angleterre (Royaume-Uni)
3. FOTI INTERNATIONAL FIREWORKS - Australie
4. PYROMAGIC PRODUCTIONS LTD. - Hong Kong (Chine)
5. FUEGOS ARTIFICIALES JUPITER - Argentine
6. ROYAL PYROTECHNIE - Québec (Canada)
7. MELROSE PYROTECHNICS - États-Unis
8. FIREWORKS FOR AFRICA - Afrique du Sud

Les Grands Feux Loto-Québec (Québec, Québec, Canada)

Les Grands feux du casino du Lac-Leamy (Gatineau,Québec,Canada)

World Pyro Olympics : Compétition itinérante. Les trois premières éditions se sont tenues en 2005, 2007 et 2008 aux Philippines.

Les Les feux de Chantilly, à Chantilly (Oise), tous les deux ans…

Le Concurso-Festival Internacional de Fuegos Artificiales (Festival international de feux d'artifice) à Saint-Sébastien, au Pays Basque, lors de la "Semana Grande", où un feu d'artifice est tiré tous les soirs pendant la semaine précédant le 15 août.

Risques, dangers, pollutions, précautions

Danger

Radiographie d'une main endommagée par l'explosion d'un feu d'artifice bricolé à la maison

On a démontré (à Montréal) que la fumée d'un feu d'artifice équivalait à une pollution record en particules fines, mais la toxicité de ces fumées sur l'homme, l'enfant ou l'Environnement ne semble pas avoir été étudiée

Le rayon bleu matérialise les particules en suspension, contenant une certaine quantité de métaux réputés toxiques

Les feux d'artifice sont assimilables à des explosifs. Des accidents parfois mortels sont régulièrement signalés, ainsi que des incendies de forêts ou des dégâts sur des bâtiments ou des camions, trains ou navires ou des locaux de stockage de feux d'artifice. Par exemple le 22 mars 2006, le porte-conteneurs coréen Hyundai Fortune a dû être évacué après un incendie en face du Yémen dans le golfe d'Aden. Quelques conteneurs remplis de feux d'artifice ont explosé suite à un incendie accidentel, produisant une brèche de 12 mètres dans la coque et expulsant d'autres conteneurs à la mer^[2]. Bien que les artifices ne soient pas à l'origine de l'incendie qui s'est déclaré sur ce porte-conteneur (il s'agirait à priori d'une cargaison d'Hypochlorite de calcium qui aurait réagi en premier à un incendie accidentel), les effets liés à ces produits explosifs montrent bien que, composés de poudres assimilables à la poudre noire, leurs effets sont non négligeable. En effet, le phénomène de décomposition rapide de ces poudres en gaz chaud, bien connu depuis l'invention des premier canons, reste un phénomène violent lorsqu'il se réalise dans un milieu confiné.

Impact environnemental

Les feux d'artifice contiennent aussi de nombreux produits classés toxiques et/ou polluants. Un spectacle de pyrotechnie relâche une quantité d’éléments traces tels que le baryum, le strontium et autres dans les cours d’eau près desquels il a lieu, ce qui peut avoir des effets sur l'environnement. En effet, souvent tirées vers l'eau, les fumées issues des explosions pourraient avoir des impacts sur la santé des spectateurs et des écosystèmes. Bien qu'il ne semble pas y avoir eu d'études poussées sur cette hypothèse (on peut néanmoins mesurer l’ampleur de la contamination du milieu naturel en utilisant un test d’inhibition de croissance d’algue^[3]), des indices évocateurs sont apportés par les stations d'alerte et de mesure de la pollution de l'air.

Il est à noter que des prélèvements réalisés dans le lac artificiel qui se situent dans un parc d'attraction américain (Disney) sur une période de plus de 10 ans ont montrés, alors que des feux d'artifice y sont tirés quasiment quotidiennement, une absence de pollution significative pour la faune et la flore.

Par exemple, l'une des trois plus fortes concentrations horaires (le record) de particules fines (PM) mesurées à Montréal par le RSQA^[4] (162 µg/m3) correspondait à une soirée de l’été 2002, où (à 22h) le vent soufflant dans une direction inhabituelle a poussé la fumée d'un feu d'artifice tiré sur l’île Sainte-Hélène vers une station de mesure de la pollution de l'air située à l’Est de Montréal^[5]. Il est vrai, cependant, que les particules fines sont une notion difficile à manipuler : ainsi les taux atteints par la fumée d'un barbecue sont 10 à 100 fois supérieur aux seuils d'alerte les plus élevés. Les particules fines sont une approximation utile mais qui ne doit pas masquer que la toxicité dépend infiniement plus de la nature des polluants que de leur quantité. Certains^[6] craignent que des tirs répétés sur les mêmes sites ne finissent par contaminer les sols ou milieux aquatiques. Hafner Rudolf a en décembre 1989 en Suisse déposé une motion devant le parlement, rappelant que Certains composants des feux d'artifice appartiennent aux classes de toxicité 2 et 3 et polluent l'air et le sol et demandant des études et plus de précaution ou de règlementation notamment pour les usages de petits feux d'artifice par le grand public.

Le programme d'étude CHAF ([1]), financé par l'union européenne et principalement conduit par les organismes gouvernementaux hollandais (TNO) et allemand (BAM), a cependant rappelé qu'aucune pollution des sols n'avait été constatée après les accidents de Kölding et Enschede. Accidents durant lesquels plusieurs centaines de tonnes d'artifices de divertissement avaient brulé dans des dépôts durant plusieurs dizaines d'heures.

Les feux d'artifice sont aussi à l'origine de nuisances sonores en étant de plus en plus utilisés par des particuliers à d'autres occasions que les grandes fêtes nationales.

Usage détourné

Certaines pièces d'artifice à l'instar des bombes et fusées sont détournées de leur usage prévu. En effet, dans certains quartiers sensibles, ils sont notamment utilisés en tir tendu envers les pompiers et policiers, entraînant des blessures plus ou moins graves. Par conséquent, le ministre de l'Intérieur Brice Hortefeux a annoncé en septembre 2009 l'interdiction totale de la vente des bombes d'artifice (lancées à partir de mortiers) au grand public^[7], seuls les professionnels, titulaires du certificat K4 pourront s'en procurer.

Cette interdiction est officialisée le 31 mai 2010 par le Décret n° 2010-580 portant règlementation des artifices de divertissement. Ce décret proscrit la mise en œuvre de tout artifice des groupes C2 et C3 conçu pour être lancé par un mortier sans agrémentation préalablement délivré par le préfet^[8].

Législation

Textes règlementaires (en France)

Rappel des principaux textes règlementaires concernant le tir de feux d'artifice :

• Décret n°2010-455 du 4 mai 2010 relatif à la mise sur le marché et au contrôle des produits explosifs. Il classe les pièces d'artifice en différentes catégories :
  • Artifices de divertissement :
    • Catégorie 1 : artifices de divertissement qui présentent un danger très faible et un niveau sonore négligeable et qui sont destinés à être utilisés dans des espaces confinés, y compris les artifices de divertissement destinés à être utilisés à l'intérieur d'immeubles d'habitation ;
    • Catégorie 2 : artifices de divertissement qui présentent un danger faible et un faible niveau sonore et qui sont destinés à être utilisés à l'air libre, dans des zones confinées ;
    • Catégorie 3 : artifices de divertissement qui présentent un danger moyen, qui sont destinés à être utilisés à l'air libre, dans de grands espaces ouverts et dont le niveau sonore n'est pas dangereux pour la santé humaine ;
    • Catégorie 4 : artifices de divertissement qui présentent un danger élevé et qui sont destinés à être utilisés uniquement par des personnes ayant des connaissances particulières, telles que définies à l'article 28 du décret (normalement désignés par l'expression « artifices de divertissement à usage professionnel ») et dont le niveau sonore n'est pas dangereux pour la santé humaine.
  • Articles pyrotechniques destinés au théâtre :
    • Catégorie T1 : articles pyrotechniques destinés à être utilisés en scène qui présentent un danger faible ;
    • Catégorie T2 : articles pyrotechniques destinés à être utilisés en scène, uniquement par des personnes ayant des connaissances particulières, telles que définies à l'article 28 du décret.
  • Autres articles pyrotechniques :
    • Catégorie P1 : articles pyrotechniques autres que les artifices de divertissement et les articles pyrotechniques destinés au théâtre, qui présentent un danger faible ;
    • Catégorie P2 : articles pyrotechniques autres que les artifices de divertissement et les articles pyrotechniques destinés au théâtre, qui sont destinés à être manipulés ou utilisés uniquement par des personnes ayant des connaissances particulières, telles que définies à l'article 28 du décret.
  • Seuls les artifices de catégorie 1 peuvent être achetés par des mineurs de plus de 12 ans ;
  • Décret n° 2010-580 du 31 mai 2010 relatif à l'acquisition, la détention et l'utilisation des artifices de divertissement et des artifices pyrotechniques destinés au théâtre ;
  • Arrêté du 31 mai 2010 pris en application des articles 3, 4 et 6 du décret n° 2010-580 du 31 mai 2010 relatif à l'acquisition, la détention et l'utilisation des artifices de divertissement et des articles pyrotechniques destinés au théâtre.

Autorisations nécessaires (en France)

• Pour un feu d'artifice contenant uniquement des produits de catégorie 1, 2 ou 3 et dont la quantité de matière active est inférieure à 35 kg :
  • La personne qui le met en œuvre doit être majeure ;
  • Si le tir se déroule ailleurs que sur votre propriété: demander l'autorisation au propriétaire du terrain ;
  • Si le terrain est municipal, il faut demander l'accord à la Mairie saisie en sa qualité de propriétaire et non en tant qu'autorisation municipale qui elle n'est obligatoire que pour les feux d'artifice de catégorie 4.

• Pour un feu d'artifice contenant au moins un produit de catégorie 4 ou plus de 35 kg de matière active :
  • Déclaration au moins un mois avant à la mairie et à la préfecture du département ;

Notes et références

1. ↑ Des feux d'artifice  :Pyrotechnia, hoc est, De ignibvs festivis, iocosis, artificialibvs et seriis, variisqve eorum structuris, libri dvo. Ex scriptoribus latinis, italis, & germanis collecti, & in methodum succinctam redacti. In gratiam eorum, qui hisce artibus iucundi spectaculi caussa delectantu, imprimé à l'Officina Paltheniana, 1611 à Francfort. Ce traité est singulier pour l'époque à laquelle il a été écrit note le R.P. Henri Bosmans dans Adrien Romain, page 848 et seq.
2. ↑ Mer et marine 22/03/2006
3. ↑ Détermination de la toxicité : inhibition de la croissance chez l'algue Pseudokirchneriella subcapitata
4. ↑ Réseau de Surveillance de la Qualité de l’Air (canadien)
5. ↑ Rapport 2002 du RSQA
6. ↑ Par exemple, les pêcheurs de la chute Montmorency du Québec où un grand feu d'artifice a lieu tous les ans
7. ↑ Hortefeux veut l'interdiction des mortiers de feux d'artifice
8. ↑ Décret n° 2009-1663 du 29 décembre 2009 modifiant le décret n° 90-897 du 1er octobre 1990 portant réglementation des artifices de divertissement

Voir aussi

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• « feu d'artifice », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel)

Bibliographie

• Didier Brunel, Le grand livre des feux d'artifice, CNRS Editions, Paris, 2004.
• Groupe F - Le théâtre du feu
• Nouvelle réglementation sur les feux d’artifice - Comment les vendre ? Comment les utiliser ?

Articles connexes

• Pyrotechnie
• Engin pyrotechnique
• Mèche (pyrotechnie)

Liens externes

• TPE sur la physique et chimie des feux d'artifice
• Carrefour atomique - Les feux d'artifice (chimie des feux d'artifice).
• Le chercheur de feux d'artifice/Kazuma Saeki