Deconstructing David

À force d’étudier ces engins et de les utiliser aux labos, j’ai fini par céder et ai décidé de construire ma propre colonne. Si le procédé de distillation est relativement simple, construire une bonne colonne avec les moyens du bord est en revanche moins aisé: c’est sur cette tâche que je me penche depuis plusieurs jours.

Le premier problème qui se pose est le choix des matériaux. L’inox de haute qualité utilisé en industrie est idéal mais il est excessivement cher et je ne suis pas en mesure de le travailler. Le verre, largement utilisé en labo a l’avantage d’être transparent et facile à nettoyer mais il est cher, fragile et difficile à obtenir. Tous les plastiques sont à proscrire vu les hautes températures mises en jeu et leur éventuelle solubilité face aux distillats. J’ai donc choisi le cuivre: certes assez cher mais très facile à assembler par brasure à l’étain. Pour les lecteurs intéressés par les problèmes de corrosion des cuves de brassage, je conseille vivement la lecture de cet excellent article de John J. Palmer. Dans ce précieux document, on peut notamment lire:

Copper is generally more acid resistant than it is alkaline resistant.
Alkalines like bleach, ammonia and hydrogen peroxide will quickly cause
blackening of copper and brass due to the formation of black oxides. These
oxides will rub off, exposing new metal to corrosion. For this reason alkaline
cleaners, very useful for dissolving organic deposits, should be used with
caution. Copper is not resistant to oxidizing acids like nitric and sulfuric
and non-oxydizing-acid solutions that have oxygen dissolved into them. Copper
is usually resistant to non-oxidizing acids like acetic, hydrochloric, and
phosphoric.

Après le choix des matériaux, vient le choix du design: un alambic ordinaire à la façon des alchimistes d’antan est un peu simple et ne propose pas vraiment de challenge à la construction. Une vraie colonne à plateaux est en revanche un peu trop complexe. J’ai donc choisi la solution intermédiaire: une colonne à garnissage. Sur l’excellent site Moonshine-still, j’ai pu trouver de nombreux exemples de réalisations artisanales et une foule de considérations techniques passionnantes.

Partie supérieure en cuivre
La partie supérieure est constituée de la colonne en elle même, mais aussi du support de thermomètre, du condenseur et des robinets de contrôle. Ces deux robinets permettent de décider du sort du distillat fraichement condensé: soit je renvoie celui-ci dans la colonne pour un second passage (via le robinet de reflux), soit je ponctionne ce distillat en ouvrant le robinet d’évacuation. La réalisation de cette section n’a pas posé de problèmes particuliers. Le tube principal fait 28mm, les petits tubes mesurent 8mm (diam ext) et les robinets sont des valves à pointeau pour butane, 1/4″. Seule une pièce m’a demandé un peu plus de travail: le collecteur situé en dessous du condenseur et qui alimente les robinets. Cette pièce est visible sur la 3ème photo ci-dessous. Les deux mini bouts de tubes ne sont là que pour rigidifier les deux grands qui sont connectés aux robinets.

Ces images sont le résultat brut juste après le brasage, ce qui explique la teinte du cuivre. De plus les circuits de ponction et de reflux ne sont pas terminés. Le thermomètre, le refroidisseur et le garnissage ne sont pas encore faits.

Partie inférieure en inox
La partie inférieure est en fait la cuve dans laquelle le mélange à distiller doit bouillir. Elle doit simplement avoir une capacité suffisante et être parfaitement étanche. Paradoxalement, c’est cette pièce plutôt simple qui jusqu’à présent m’a demandé le plus de mal. En effet, je comptais initialement utiliser une marmite de cuisson. Malheureusement, les marmites de forte contenance (min 15 litres) sont soit assez chères, soit de piètre qualité. De plus, leur couvercle est très souvent bombé, en verre et muni d’une poignée: trois éléments qui gênent voire empêchent la mise en place de la colonne. Après de longues recherches, j’ai finalement pu récupérer à l’université une jolie cuve en acier.

Avantages: elle est très robuste (15kg à vide), l’inox est en parfait état, le couvercle est plat et garni d’un bon joint, des trous sont déjà pratiqués un peu partout. Inconvénients: son volume est un peu faible (12 litres, 15 à ras bord) et il ya trop de trous dedans! J’ai donc passé ces derniers jours à colmater ces différents orifices.

Le trou central du couvercle va évidemment servir à l’évacuation des gaz vers la colonne. Le couvercle possède également trois autres trous non taraudés, un de 25mm et deux de 17mm que je boucherai probablement avec du liège (pratique pour adapter des thermomètres). Le couvercle possède également un trou au filetage étrange, probablement du 1/8″, dans lequel j’ai enfoncé à la barbare une vis métrique M10.
Pour les deux trous en tubes du flanc de la cuve, j’ai trouvé des bouchons en fonte de 3/8″. Pour les trois trous de 1/4″ (deux dans le couvercle, un sur le flanc) j’ai utilisé des mamelons en laiton sur lesquels j’ai brasé une petite plaque de cuivre (voir photo).

Je peux donc dire que jusqu’ici, j’ai pu colmater sans trop d’ennuis cette cuve-gruyère. Malheureusement, deux orifices résistent encore et toujours à l’envahisseur. Il s’agit de deux trous pratiqués dans le fond de la cuve (17mm de diam, non taraudés, distants de 80mm) . Ceux-ci m’empêchent évidemment de chauffer la cuve via une plaque chauffante ordinaire! En effet, si je les colmate avec des vis, le fond ne sera plus plat et je ne pourrai plus poser ma cuve en équilibre sur un plan horizontal. J’ai trouvé une espèce de colle style époxy à deux composants qui résiste à 150°C. On l’utilise parait-il en tant que colle ou mastic sur toutes les surfaces métalliques, notamment les pots d’échappement. Malheureusement, je doute de la capacité de cette colle pour deux aussi gros trous qui seront directement en contact avec une forte source de chaleur.

Mon idée est donc d’exploiter ces deux trous pour insérer au cœur de la cuve une résistance chauffante! Chauffer le liquide de cette manière a plusieurs avantages: d’abord la sécurité: puisque la cuve n’est pas posée sur une plaque chauffante et ne risque donc pas de basculer. Ensuite un meilleur rendement thermique: alors que la plaque chauffe le fond de la cuve et l’air ambiant, la résistance est quant-à elle plongée au sein du liquide et lui communique immédiatement son énergie.

Actuellement, je suis donc à la recherche d’une résistance chauffante d’environ 2000 watts adaptable à ces orifices. Les thermoplongeurs cylindriques ordinaires que j’ai pu voir ne conviennent pas car ils ont des diamètres trop importants: 45 ou 77mm. Or je ne suis pas du tout en mesure d’augmenter la taille des trous vu que le fond de la cuve fait un bon centimètre d’épaisseur. Je songe à des résistances de lave linge: en effet certains modèles sont assez bon marché (une trentaine d’euros) et ont une forme en U qui semble convenir à mon fond à deux trous. Malheureusement, sur le net je n’ai pas pu trouver les dimensions exactes de ces pièces. Je m’interroge sur la possibilité de fabriquer moi même une résistance chauffante à la dimension adéquate, je doute ce cela soit réalisable…

Partie centrale: la base de la colonne
Afin de pouvoir désolidariser la colonne de la cuve, j’ai réalisé une sorte de petit socle à l’aide d’un manchon en cuivre et d’un plaque en laiton. Les trois tubes plus fins autour du manchon servent à rigidifier l’ensemble et à consolider la brasure manchon/plaque de laiton. Ces trois photos représentent, le couvercle nu et ses nombreux trous, le socle recouvert de pâte à souder avant brasage et l’ensemble colonne-socle-cuve, assemblé provisoirement.

La pièce est rigide et très robuste mais malheureusement, la plaque de laiton est assez fine (1mm) et n’est pas parfaitement horizontale: je crains des problèmes d’étanchéité!

Mon essai précédent n’ayant pas été couronné de succès, je suis passé au plan B: fixer de plus petits rétros sur les axes des rowlocks. Comme indiqué dans le message précédent, il est impossible de voir quoi que ce soit dans un miroir disposé sur son propre rowlock mais si le 1 a des miroirs, le 2 peut peut-être y voir quelque chose?

Pour fixer le miroir sur l’extrémité de la tige filetée servant d’axe, mon ami Romain m’a suggéré d’utiliser un tendeur de câble: malheureusement, tous les modèles que j’ai croisés avaient des filets à pas impérial, incompatibles avec nos bateaux.

J’ai donc acheté une espèce de “gros écrou” utilisé justement pour accoupler deux tiges filetées. L’axe du miroir est une grosse vis de 8x120mm, elle soutient le miroir via un U en aluminium collé au dos de celui-ci. La rotation du miroir autour de la grosse vis est libre mais freinée par du ruban adhésif: j’espère ainsi que le montage sera assez rigide pour que le rétro ne bouge pas en cas de vent.

L’ensemble pèse 95g. Naturellement, il n’est compatible qu’avec les bateaux dont l’axe de rowlock fait 8mm. Test demain à 18h: à suivre!

Edit après le test: ça ne va pas du tout! D’abord le plastique est trop souple si bien que l’image est distordue, ensuite il est très difficile d’y voir quelque chose vu qu’on bouge sans cesse. Aucune appréciation correcte des distances. Seul point positif: la fixation est rigide, robuste et pratique.

j’ai également testé un rétroviseur de voiture, avec ventouse. La ventouse possédant une petite rotule, le rétro peut être orienté dans toutes les directions. Meilleurs résultats qu’avec les modèles persos mais comme dit précédemment, le mouvement effréné de va et vient quand on rame nous empêche de fixer une image fixe dans le rétro.

Je ne vois plus qu’une solution: : la webcam et le mini écran tft au pied des rameurs

Après une malheureuse collision avec un gros barril en acier à la dérive, j’ai décidé de prendre quelques mesures pour éviter les collisions. “Regarde ce qui se passe derrière toi” me direz-vous certes, mais ne pas devoir se dévisser le cou apporte un grand confort lors de longues courses ou de passages dans des zones encombrées. J’ai donc décidé de réaliser un système de rétroviseurs.

Le verre étant fragile et difficile à travailler, j’ai choisi du polystyrène miroir en guise de surface réfléchissante. Bon marché, très facile à découper, il bénéficie cependant d’une réflexion moins nette que celle d’un vrai miroir. Toutefois, pour cette application, il convient parfaitement.

J’ai d’abord voulu placer, comme sur les voitures, un rétroviseur de chaque coté du bateau, au sommet des tiges filetées supportant les dames de nage. Toutefois cette position basse rend difficile l’ajustement du miroir, ensuite le mouvement de va et vient du rameur par rapport à son rowlock ne permet pas de scruter l’horizon confortablement.

J’ai donc opté pour large rétroviseur central: environ 10x30cm, fixé sur une tige en bois. Grâce aux trous pratiqués dans la tige, on peut fixer le miroir à 3 hauteurs différentes. La tige et le support du miroir étant carrés, ont peut les emboîter avec un angle de 0 ou 90°, en fonction de la manière dont la tige est fixée au bateau.

La fixation en question est réalisée par l’intermédiaire d’un mini serre joint, percé de deux trous. Je crois qu’il s’agit là du point faible de la structure: je crains que pour ne pas abîmer le bateau, je sois contraint de ne pas trop serrer cette fixation si bien qu’elle va surement bouger.

Je teste dans une heure! À suivre.

Rq: sur ces images le miroir semble très terne car je n’ai pas encore retiré le film de protection qui le recouvre.

Edit 3 h plus tard: mauvaise stratégie! Une aussi grande surface va poser des problèmes en cas de vent. De plus, la position imaginée (près de la planche de pieds) ne convient pas puisqu’on risque d’y gratter ses pouces… Le plan b est donc en route!