Přehled
Před průmyslovou revolucí v 18. století se používalo mnoho zdrojů energie. Prvním zdrojem energie ve velkém měřítku bylo využívání otrocké práce. Následoval pokrok v oblasti zvířecí síly, který byl umožněn vynálezem nástrojů, například koňského obojku. Ještě významnější byl úspěch středověké technologie při využívání vodní a větrné energie. Vodní kolo je jedním z nejstarších známých zdrojů energie. Byl to první druh energie, kterou člověk využil a která nebyla generována zvířaty nebo lidmi. V kombinaci s vhodným zařízením, které tvořilo mlýn, se vodní kola používala k mletí obilí, pohonu pil, pohonu soustruhů, pohonu čerpadel, kování měchů, výrobě rostlinných olejů a pohonu textilních mlýnů. Sloužila jako hlavní zdroj energie pro středověkou Evropu a vyžadovala, aby se většina měst nacházela v blízkosti vody, aby bylo možné tento typ zdroje energie využívat. V Domesday Book (knize založené na průzkumu Anglie provedeném Vilémem I. v roce 1086) se odhaduje, že v té době bylo v Anglii téměř 6 000 vodních mlýnů, a podle mnoha zdrojů se tento počet během následujících dvou set let více než zdvojnásobil. Vodní mlýn sloužil jako hlavní zdroj energie až do nástupu parního stroje během průmyslové revoluce.
Z moderního pohledu jsou principy fungování mlýna poháněného vodou poměrně jednoduché. K výrobě energie je voda vedena na kolo a pohání ho kruhovým pohybem. Otáčející se kolo přenáší energii na hnací hřídel, který lze použít k pohybu mnoha zařízení. Ty se původně používaly k otáčení mlýnských kamenů a mletí obilí. Později byla tato generovaná energie využita k pohonu dalších typů nářadí.
Souvislosti
Existují důkazy o tom, že vodní síla byla v Egyptě využívána již nejméně od roku 300 př. n. l.. Je možné, že tato technologie mohla být převzata z kultur, jako jsou Peršané nebo Číňané. Nejstarší známé příklady vodních mlýnů využívaly minulé příklady vodní síly k využití kol, která byla plochá na vodě a připevněná přímo k hnacímu hřídeli v horizontálním provedení. Když se kolo otáčelo, otáčel se i hnací hřídel. Protože tento typ uspořádání byl neefektivní, začala se brzy vyrábět vodní kola se svislou konstrukcí. Tyto typy vyžadovaly odlišné technické řešení, protože k přenosu výkonu na mlýny bylo zapotřebí ozubených kol a převodů. V této době se začaly používat dva typy vertikálních vodních kol. Podstřelové kolo spočívá přímo v proudu a jeho pohon závisí na síle vody. Bez stálé hladiny a průtoku vody proto kolo nemůže vyvinout velkou sílu a v době nízkého průtoku vody je nepoužitelné. Model s převýšením je mnohem účinnější a je mnohem méně závislý na množství a síle vody, protože k pohonu kola využívá gravitační sílu. Voda je ke kolu přiváděna korytem nebo potrubím a je pouštěna přímo na lopatky kola. Kolo se otáčí a pohání hřídel, což umožňuje využít sílu podle uvážení uživatele. S rozvojem technologií směrem k pozdějšímu středověku se mlecí operace stávaly stále složitějšími.
Nejstarší forma mletí obilí mezi dvěma kameny byla upravena pro použití ve vodním mlýně. Obilí se mlátilo mezi dvěma mlýnskými kameny, dokud se z něj nestala mouka. Spodní mlýnský kámen byl pevný, zatímco horní mlýnský kámen, který byl poháněn vodním kolem, bylo možné od sebe oddělit, aby bylo možné kontrolovat, jak hrubá moučka vznikne. Oba kameny byly vlnité, takže mletí horního kamene pak drtilo mouku na požadovanou konzistenci. Další pšenici určenou k mletí bylo možné do mlýna přidat otvorem v horním kameni. Mouka se pak prosévala přes síta, aby se získala mouka.
Skupinou osob, která ve středověku plně využila technologii vodního mlýna, byli cisterciáčtí mniši. Tento mnišský řád byl založen v roce 1098, tedy těsně poté, co vodní kolo způsobilo revoluci v západní Evropě. Na počátku 12. století převzal řád svatý Bernard (1090-1153), který se pokusil získat sociální svobodu tím, že využil vodní mlýny k zajištění finanční nezávislosti. Během následujících 50 let se cisterciáci dostali na špičku v oblasti vodní energie a zemědělské techniky. Kláštery byly postaveny na uměle vytvořených kanálech, které vedly celým komplexem. Tento zdroj tekoucí vody poskytoval energii pro činnosti, jako je mletí, řezání dřeva, kování kovů a výroba olivového oleje. Byl také zdrojem sladké vody pro každodenní potřebu a plnil potřeby pro odvádění odpadních vod. Cisterciácké kláštery byly skvělým příkladem organizovaných továren, které se ukázaly jako důležité v tehdejším obchodě.
Dalšími zdroji energie, které se objevily ve středověku, byly větrný a přívalový mlýn. Větrný mlýn se objevil před koncem dvanáctého století. Větrné mlýny sice nebyly účinné kvůli závislosti na síle převládajícího větru, ale mohly mlít obilí a plnit další úkoly podobně jako mlýny vodní. S technologickým pokrokem byly vyvíjeny účinnější větrné mlýny. Ty umožnily využívat energii v oblastech, které byly vzdálené od vodních zdrojů, za předpokladu, že tam spolehlivě foukal vítr. Přílivové mlýny, které se objevily přibližně ve stejné době, se snažily využívat sílu měnícího se přílivu a odlivu k zajištění energie pro mlýn. Ačkoli se jejich používání nezdálo být rozšířené, přílivové mlýny měly více než pravděpodobně významný příznivý vliv na místní obyvatelstvo, které je používalo.
Vliv
Vodní mlýny pomohly změnit způsob života ve středověké Evropě a ovlivnily všechny úrovně společnosti od každého jednotlivce až po celé země. Vodní mlýny měly jistě bezprostřední a přímý dopad na lidi, kteří je provozovali. Tento pozitivní vliv měl spočívat především v úspoře času a peněz. Díky mlýnu poháněnému vodou mohli lidé vykonat větší množství práce za kratší dobu a s nižšími náklady. I když se mlýn obvykle nepovažuje za součást průmyslové revoluce, byl jejím předchůdcem. Cena lidské práce byla poměrně drahá, takže umožnit mlýnu vykonávat většinu práce bylo cenově velmi výhodné. Jeden člověk nyní mohl s pomocí energie generované vodním kolem vykonat stejnou práci jako mnoho dalších. Nezdá se však, že by tuto technologii mnoho lidí využívalo k prodloužení svého volného času. Spíše se zdá, že tento technologický pokrok sloužil k výraznému zvýšení výroby určitého zboží a materiálů určených k prodeji a zisku.
Mlýn často sloužil k přesunu organizace a moci průmyslu z městských center do venkovských oblastí blíže k vodním zdrojům. Města se tak stávala mocnějšími, často na úkor měst. Jedním z dobrých příkladů bylo využití vodní síly v průmyslovém procesu známém jako fulling. Plnění byl proces smršťování a zahušťování látek. Před jeho použitím ve vodních mlýnech ve třináctém století se plstění provádělo tak, že jednotlivci šlapali po látce nohama nebo ji tloukli pálkou. Tento proces byl samozřejmě velmi časově a pracovně náročný. Plnička umožňovala provádět tuto práci pomocí dřevěných kladiv poháněných vodou. Nyní byl zapotřebí pouze jeden člověk, který se staral o správný pohyb látky ve stroji. Tento proces znamenal revoluci v tomto odvětví a zahájil reformu. Většina práce se nyní soustředila do venkovských oblastí namísto městských center.
Vliv, který měla tato mechanizace na vytvoření národních trhů, nelze přehlédnout. Nyní, když se zboží vyrábělo rychleji, ve větším množství a s menšími náklady, bylo možné prozkoumat nové ekonomické hranice. Vznikaly velké národní trhy, které hledaly odbyt pro zvýšenou dostupnost zboží. Vodní mlýny snížily velkou část nákladů na lidskou práci tím, že poskytovaly energii pro mletí obilí a dalšího zboží, vydělávání kůží, lisování zeleniny na olej, řezání dřeva, kování kovů, leštění brnění, drcení hornin, obsluhu vysokopecních měchů a drcení kaše na pivo. Vodní mlýn sloužil jako hlavní zdroj energie před vynálezem parního stroje. Jeho technologie se neustále zdokonalovala a pro vyrobenou energii se nacházelo nové využití.
Tento technologický pokrok, který vedl ke zdokonalení vodního mlýna, se nakonec uplatnil i v dalších oborech. Jako příklad lze uvést přechod z vodorovného na svislé vodní kolo, který si vyžádal použití převodů na hnacím ústrojí pro přenos energie. Tento mechanizovaný proces se s postupným zdokonalováním stával poměrně složitým a tyto myšlenky byly později v menším měřítku přizpůsobeny výrobě hodin a dalších podobných mechanických zařízení.
Vodní mlýny také sloužily ke změně poměru sil, a to jak na místní, tak na celostátní úrovni. Na místní úrovni měl největší moc ten, kdo provozoval a ovládal mlýn. Díky fungujícímu mlýnu mohlo město prosperovat z nárůstu obchodu. Zvýšená produkce zboží zintenzivnila poptávku po surovinách, kterou z velké části uspokojovali místní obchodníci. S rostoucími příjmy si město mohlo dovolit větší ochranu, a bylo tak bezpečnější. Stejné myšlenky bylo možné aplikovat ve větším měřítku pro celostátní úroveň. Využívání vodních mlýnů umožnilo zemím, jako byla Anglie, otevřít nové trhy a výrazně z tohoto obchodu profitovat. Vodní mlýn měl významný vliv na středověkou společnost a zanechal svou stopu na mnoha úrovních.
JAMES J. HOFFMANN
Další literatura
Gies, F. a J. Gies. Katedrála, kovárna a vodní kolo: Gies: Technologie a vynálezy ve středověku. London: HarperTrade, 1995.
Holt, R. Mlýny středověké Anglie. London: Longman, 1988.