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Nell’epoca dell’elettricità e dei
motori a scoppio, il concetto di
energia ci è ben chiaro. Tuttavia,
prima dell’invenzione del motore a
vapore, le energie utilizzate
erano legate solo all’ambiente
naturale, come l’uso dell’energia
idraulica e dell’energia del
vento. L’ideazione di questi
ultimi, come riportato dal
Vitruvio, sarebbe stata posteriore
di quelli ad acqua. Tra i mulini
ad acqua rientrano anche quelli
funzionanti con il movimento delle
maree. I mulini, perciò,
rappresentavano la tecnologia del
medioevo, pur essendo stati
inventati molti secoli prima.
Le sue
applicazioni
Da una ricerca effettuata da Adam
Lucas, nel 2005, in Europa
(soprattutto in Francia), nel
periodo che va dal 770 al 1443, i
mulini (ad acqua e a vento) furono
applicati, oltre alla macinatura
dei cereali, alla lavorazione in
vari settori. Si inizia nel 770 ,
con l’applicazione per la macina
del malto, poi per la follatura
(1080), per la concia (1134), per
la forgiatura (1200), per
l’affilatura (1203), per la
lavorazione della canapa (1209),
per il mantice (1269-1283), per le
segherie (1300), per il frantoio
(1317), per l’Altoforno (1384) ed,
infine per il taglio (1443). Come
si vede, la tecnologia dei mulini
nel medioevo rappresentò lo
strumento per il miglioramento del
lavoro, in vari settori, e della
società in generale. Continuando
nel tempo, l’energia idraulica
venne applicata anche
nell’industria tessile, la
lavorazione sui metalli, azionare
pompe idrauliche, per la
produzione di carta dagli stracci
e, infine, uso più recente, per la
produzione di energia elettrica
attraverso un generatore.
Sottolineiamo il fatto che (in
prospettiva della realtà attuale),
quando il mulino venne inventato
nell’antichità, vi fu una
rivoluzione epocale. L’uso di esso
permise la fine del lavoro degli
schiavi e degli animali,
utilizzati, fino ad allora, per il
movimento degli ingranaggi. Le
lavorazioni migliorarono e la
produzione aumentò in quantità.
Infatti, l’energia naturale
imbrigliata permetteva ad ogni
ruota del mulino di produrre 150
kg di grano in un'ora, quantità
che in precedenza necessitava del
lavoro di 40 schiavi. Tant’è che
alcuni studiosi mettono in
relazione la fine della schiavitù
nell’antichità con la parallela
diffusione di tecnologia
meccanica, come quella dei mulini.
L’uso dei mulini terminò soltanto
nell’Ottocento, quando l’energia
naturale venne sostituita da
quella del motore a vapore e poi
elettrico.
La sua tecnologia
Il concetto della
movimentazione di un mulino è
chiaro. La ruota mossa da pale
nell’acqua corrente, aziona la
rotazione dell'asse centrale, che
trasmette il movimento a degli
ulteriori ingranaggi interni.
Tuttavia, i mulini ad acqua, in
genere, non utilizzano
direttamente il corso di un fiume,
ma necessitano di complessi
sistemi di canalizzazione
idraulica. Esse sono strutturate
con paratoie e chiuse, che formano
un sistema che permette la
manutenzione, il controllo e la
protezione dalle eventuali piene
del fiume, che utilizzano.
Normalmente non ci si sofferma su
che fine faccia l’acqua una volta
mosso il mulino. Si pensa che
torni al fiume. In realtà, il
“canale di coda” veniva utilizzato
per muovere altri mulini (con
ulteriori canalizzazioni). Si
creavano, così, sul territorio
vari sistemi industriali formati
da più mulini, che operavano
contemporaneamente, con un
fortissimo incremento della
produzione o lavorazione. Per
evitare periodi di siccità, spesso
i mulini possedevano un serbatoio
d’acqua proprio.
Anche i
mulini ad acqua hanno avuto il
loro sviluppo tecnico. I mulini
più antichi presentavano una ruota
a pale orizzontale con asse
verticale, che muoveva la macina.
Il problema era che non si poteva
regolare la velocità di rotazione
di questa, dipendendo il sistema
direttamente dalla velocità
dell’acqua. Evolvendosi, si passò,
così, ad una ruota posta
nell’acqua verticalmente con asse
di rotazione orizzontale, con più
meccanismi, ma con un controllo
maggiore.
Anche il tipo di
ruota verticale fu messo a punto.
Si poteva far passare l’acqua al
di sotto della ruota con pale, che
veniva mossa dalla forza cinetica
dell’acqua. Ma poteva anche
ricevere l’acqua dalla sommità. In
questo caso, al posto delle pale
vennero situate delle camere
sagomate. La ruota, quindi, era
mossa più che dalla velocità
dell’acqua, dalla forza di gravità
nella caduta.
Durante la
rivoluzione industriale, dal XIX
secolo al XX (in alcuni casi),
ritornò l’uso della ruota
orizzontale con asse verticale. Le
condotte dell’acqua soventemente
erano poste abbastanza in alto. Il
miglioramento maggiore stava nel
flusso dell’acqua. Esso veniva
controllato attraverso una piccola
diga o da una briglia con
paratoia. Si evitava, con esse,
l’afflusso di possibili pesci, che
avrebbero danneggiato il
meccanismo (e sarebbero morti).
Per evitare afflussi di rami od
oggetti vari trascinati dalla
corrente, vennero poste delle
griglie lungo la canalizzazione,
che comunque andava mantenuta
pulita.
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