Un réchaud à gaz fonctionne-t-il en hiver ?

Les avis sur les réchauds à gaz ne manquent pas : certains disent qu'ils deviennent capricieux dès les premières gelées, d'autres jurent qu'ils fonctionnent même par -30 °C. La réalité est plus nuancée, et elle mérite un article un peu plus long.

Nous avons testé deux réchauds à gaz aux températures auxquelles la plupart des randonneurs partent en sortie : -4 °C, -19 °C et, pour comparaison, +19 °C.

Nous avons utilisé les réchauds MSR Pocket Rocket 2 et Primus Lite Plus (ancien modèle pour le test), avec comme combustible des cartouches Primus Winter Gas 230 g et Jetboil Jetpower 230 g. Les deux réchauds n'ont pas du tout la même puissance et ne sont pas comparables entre eux : le but du test était surtout d'observer les différences entre les gaz. Tester deux réchauds aussi différents a toutefois donné un peu plus de relief aux résultats.

Un réchaud à gaz fonctionne-t-il en hiver – le gaz d'hiver fait-il la différence ?

• Les réchauds à gaz fonctionnent par temps de gel, mais leur puissance chute
• Plus il fait froid, plus la perte de puissance est importante
• À 19 °C, aucune différence entre le gaz d'été et le gaz d'hiver
• À -4 °C, le gaz d'hiver était nettement plus performant
• À -19 °C, le gaz d'été était déjà beaucoup plus lent
• Par temps de gel, le gaz d'hiver était plus lent qu'à 19 °C
• Le gaz d'hiver était presque aussi efficace à -4 °C qu'à -19 °C

Notre test n'était qu'un rapide essai pratique, et la question n'est pas aussi simple. Les réchauds diffèrent beaucoup : certains fonctionnent bien même par froid assez vif, d'autres peuvent s'arrêter complètement. Le mélange de gaz joue aussi un rôle important. Et les variables sont nombreuses : forme de la casserole, étanchéité du couvercle, pare-vent, pression atmosphérique, variation de pression dans la cartouche, température du matériau de la casserole, etc.

Quelle différence entre gaz d'hiver et gaz d'été ?

Jetboil indique que sa cartouche contient 25 % de propane, 70 % d'isobutane et 5 % de n-butane. Ce gaz est d'ailleurs vendu comme gaz quatre saisons, alors que chez certains fabricants la cartouche contient 20 % de propane et 80 % d'isobutane, ce qui le rend moins performant dans le froid.

Le gaz Jetboil est en réalité un gaz quatre saisons.

Les mélanges de gaz comportent généralement trois composants :

• Propane (point d'ébullition −42 °C)
• Isobutane (point d'ébullition −12 °C)
• N-butane (point d'ébullition −0,5 °C)

Chaque gaz a son rôle. On les mélange pour obtenir le meilleur comportement possible en randonnée. Dans la cartouche, les gaz sont liquéfiés sous pression.

La gamme Primus propose un gaz d'été, le Power Gas et un gaz d'hiver. Le gaz d'hiver est annoncé jusqu'à -22 °C, et il s'est très bien comporté à -19 °C.

Le propane est bien connu des amateurs de barbecue. Son point d'ébullition est de -42 °C : en dessous, il ne peut plus se vaporiser. Le propane fournit aussi une pression très élevée – si élevée qu'une cartouche contenant uniquement du propane devrait être bien plus robuste. Les cartouches actuelles ne la supporteraient pas en toute sécurité.

L'isobutane est plus sûr, car sa pression est moins élevée, mais son point d'ébullition est de -12 °C et il fonctionne mal par grand froid. Une cartouche contenant uniquement de l'isobutane ne fournirait pas une pression fiable et coûterait plus cher.

Le n-butane est bon marché. Il a la même formule chimique que l'isobutane, mais une structure différente (l'isobutane est un isomère du butane). Ce gaz fonctionne bien en été, mais cesse de se vaporiser à l'approche de zéro.

En hiver, le mélange fonctionne mieux sans n-butane et avec davantage de propane.

La cartouche Primus Winter Gas n'indique pas les proportions de son mélange, mais son principal atout vient en fait de son intérieur “Vapor mesh”. Cette “chaussette” poreuse, d'aspect papier, augmente la surface de contact entre le liquide et le gaz, et le gaz liquéfié se vaporise nettement mieux dans le froid. Résultat : la cartouche est plus performante, comme notre test l'a montré.

Pourquoi la cartouche de gaz refroidit-elle pendant l'utilisation ?

Si vous partez souvent en randonnée, vous l'avez sûrement remarqué : la cartouche refroidit pendant l'utilisation. Une température extérieure suffisamment douce ne suffit donc pas, il faut aussi tenir compte du refroidissement de la cartouche. Quand le gaz brûle, deux choses se produisent à l'intérieur : le gaz liquide se vaporise, et cette vaporisation demande de l'énergie.

En passant de l'état liquide à l'état gazeux, le gaz absorbe de l'énergie. Cette énergie est puisée dans le liquide contenu dans la cartouche et dans le métal de la cartouche elle-même. La cartouche et son contenu refroidissent à mesure que l'énergie thermique passe dans le gaz.

Quand la cartouche refroidit et que sa température interne baisse, la vaporisation ralentit elle aussi. La pression chute, la flamme faiblit : concrètement, le réchaud perd en puissance et votre eau met plus de temps à bouillir.

Exemple :

En été : vous commencez à +20 °C, la température de la cartouche baisse de 10 degrés : il fait encore +10 °C à l'intérieur et la vaporisation reste efficace.
En hiver : vous commencez à faire bouillir de l'eau par −10 °C, la température de la cartouche chute de 10 degrés → −20 °C, et le butane ne se vaporise plus. La combustion consomme davantage de propane, et la cartouche contient ensuite proportionnellement plus de butane. La pression s'effondre, car le propane a une pression plus élevée que le butane.

La consommation est-elle la même avec du gaz d'été et du gaz d'hiver ?

Vous vous dites peut-être que le gaz d'été est plus lent, mais qu'il consomme sans doute moins – et qu'on n'y perd donc que du temps ? Le gaz d'hiver permet-il aussi d'économiser du combustible par temps froid ?

Avec le gaz d'été, nous avons constaté que la pression baisse → la flamme faiblit et le temps d'ébullition s'allonge. La puissance du réchaud a donc nettement diminué à mesure que la température baissait.

énergie=puissance×temps

Si la puissance baisse, le temps augmente proportionnellement davantage, et l'énergie – donc la consommation – augmente. Une partie de la chaleur se perd aussi, puisque la casserole reste plus longtemps exposée au froid. Le gaz d'été est également plus sujet à la “combustion fantôme” : le butane ne se vaporise plus et le réchaud ne brûle que du propane, ce qui fait encore baisser la pression. En pratique, vous pouvez consommer jusqu'à 10-30 % de gaz d'été en plus.

Nos astuces pour qu'une cartouche de gaz fonctionne mieux dans le froid

Si la température descend nettement sous les -19 °C, la plupart des réchauds à gaz commencent à avoir de sérieux problèmes. Et tous les réchauds ne réagissent pas de la même façon au froid.

• un réchaud à gaz avec régulateur de pression aide à maintenir une pression constante, mais ne peut pas l'augmenter
• un réchaud à tuyau avec boucle de préchauffage fonctionne bien mieux dans le froid, car vous pouvez retourner la cartouche

Sur la photo, le réchaud Primus Spider, relié à la cartouche par un tuyau et équipé d'une boucle de préchauffage, d'une puissance de 2000 W.

Par temps froid, un réchaud à gaz à tuyau fait la différence. Vous pouvez réchauffer la cartouche à l'avance, par exemple sous votre veste, pour aider la vaporisation à démarrer. Vous pouvez aussi la placer dans un récipient d'eau tiède. Ne surchauffez en aucun cas la cartouche et ne la posez jamais près d'un feu de camp.

Le réchaud Primus Gravity 3 est lui aussi équipé d'une boucle de préchauffage, avec une puissance généreuse de 3000 W.

Votre réchaud fonctionnera mieux avec la cartouche “à l'envers”. Avec un réchaud à tuyau, vous pouvez la retourner. Préchauffez d'abord le réchaud avec la cartouche “à l'endroit”, puis, une fois le réchaud chaud après environ 30 secondes, retournez la cartouche “tête en bas”.

Dans la cartouche, le gaz se trouve en haut et le liquide en bas. Quand le gaz sort par le fond, le réchaud aspire du “liquide” (le gaz sous forme liquide) et la vaporisation se fait dans la boucle de préchauffage plutôt que dans la cartouche. Le gaz liquide ne se sépare pas selon la pression de vapeur : le mélange sort dans les mêmes proportions que dans la cartouche. Le propane ne s'épuise donc pas en premier, et le butane ne “reste pas dans la cartouche” à faire baisser la pression.

Pourquoi un réchaud “à essence” est-il plus adapté en hiver ?

En parallèle des réchauds à gaz, nous avons testé le réchaud multicombustible Omnilite Ti de Primus. L'Omnilite Ti affiche 2600 W, contre 2400 W pour le Pocket Rocket 2 et 1500 W pour le Primus Lite du test.

Les résultats de l'Omnilite n'ont pas été constants. Les temps mesurés dépendaient aussi de la pression pompée dans la bouteille de combustible et de l'ouverture de la vis de réglage du réchaud. Difficile de reproduire exactement les mêmes conditions à chaque fois, mais voici nos conclusions :

• À +19 °C, l'Omnilite était le plus lent des réchauds
• À -4 °C, il était au niveau du Pocket Rocket 2, et nettement plus rapide que le Lite Plus
• À -19 °C, il a obtenu le temps d'ébullition le plus court

Avec un réchaud multicombustible, une boîte à réchaud est utile. Elle offre au réchaud un support stable et ininflammable, et vous pouvez la refermer en cas d'urgence.

Au-delà, dans les froids extrêmes, le réchaud multicombustible devient la solution la plus fiable. On l'utilise alors généralement avec de l'essence, d'où son surnom courant de réchaud à essence.

Le propane ne se vaporise plus à -42 °C, et avec le refroidissement de la cartouche, cela peut en pratique arriver à des températures bien plus douces. Même le gaz d'hiver de Primus devient risqué quand le thermomètre descend vers -20 °C.

L'essence pour petits moteurs, ou essence alkylate, utilisée dans les réchauds à essence est mise sous pression avec une pompe séparée (elle ne dépend pas de la pression de vapeur comme le gaz) : elle est donc bien moins sensible à la température.

L'essence alkylate ne gèle pas dans un usage hivernal normal. Par très grand froid, elle peut s'épaissir, former des cristaux cireux et finir par devenir semi-solide. Elle fonctionne encore comme combustible à -40 °C, mais se vaporise moins bien. En pratique, sa limite d'utilisation se situe quelque part entre −40 et −60 °C.