Prezentări generale
Avansând multe surse de energie înainte de revoluția industrială din secolul al XVIII-lea. Folosirea muncii sclavilor a fost prima sursă de putere pe scară largă. Aceasta a fost urmată de progresele în ceea ce privește puterea animală, care au fost posibile prin inventarea unor unelte precum zgarda calului. Și mai semnificativ a fost succesul tehnologiei medievale în exploatarea energiei hidraulice și eoliene. Roata hidraulică este una dintre cele mai vechi surse de energie cunoscute de om. A fost primul tip de energie exploatată de om care nu a fost generată de animale sau de oameni. Atunci când erau combinate cu echipamentul adecvat pentru a forma o moară, roțile de apă erau folosite pentru a măcina cereale, pentru a acționa mori de fierăstrău, pentru a acționa strunguri, pentru a mișca pompe, pentru a forja burdufuri, pentru a produce uleiuri vegetale și pentru a acționa mori textile. Aceasta a reprezentat principala sursă de energie pentru Europa medievală și a făcut ca majoritatea orașelor să trebuiască să existe în apropierea apei pentru a folosi acest tip de sursă de energie. În Domesday Book (o carte bazată pe cercetarea Angliei de către William I în 1086) s-a estimat că existau aproape 6 000 de mori de apă în Anglia la acea vreme, iar multe surse consideră că acest număr a crescut de peste două ori în următoarele două sute de ani. Moara de apă a servit ca sursă primară de energie până la apariția motorului cu aburi în timpul Revoluției Industriale.
Dintr-o perspectivă modernă, principiile de funcționare ale morii acționate de apă sunt destul de simple. Pentru a genera energie, apa este direcționată către o roată și o propulsează într-o mișcare circulară. Roata care se învârte transferă energia către un arbore de transmisie care poate fi folosit pentru a mișca mai multe echipamente. Acestea au fost folosite inițial pentru a roti pietrele de moară și pentru a măcina cereale. Mai târziu, această putere generată a fost exploatată pentru a acționa alte tipuri de unelte.
Context
Există dovezi că energia hidraulică a fost folosită cel puțin din anul 300 î.Hr. în Egipt. Este posibil ca această tehnologie să fi fost adaptată de la culturi precum cea a perșilor sau a chinezilor. Primele exemple cunoscute de mori de apă au folosit exemple anterioare de energie hidraulică pentru a utiliza roți care erau plate pe apă și atașate direct la arborele de transmisie într-un design orizontal. Când roata se învârtea, se învârtea și arborele de transmisie. Deoarece acest tip de configurație era ineficient, în scurt timp au fost fabricate roți hidraulice cu un design vertical. Aceste tipuri necesitau o inginerie diferită, deoarece era nevoie de angrenaje și roți dințate pentru a transfera energia către mori. Au existat două tipuri de roți hidraulice verticale puse în funcțiune în această perioadă. Roata inferioară se sprijină direct în pârâu și depinde de forța apei pentru a împinge roata. Prin urmare, fără un nivel și un debit constant al apei, roata nu poate genera prea multă forță și este inutilă în perioadele în care debitul de apă este scăzut. Modelul overshot este mult mai eficient și depinde mult mai puțin de cantitatea și de forța apei, deoarece folosește forța de gravitație pentru a ajuta la acționarea roții. Apa este canalizată către roată prin intermediul unui canal sau al unei conducte și este lăsată să cadă direct pe paleta roții. Roata se învârte și antrenează arborele, permițând ca puterea să fie exploatată după cum dorește utilizatorul. Pe măsură ce tehnologia a crescut spre sfârșitul Evului Mediu, operațiunile de măcinare au devenit din ce în ce mai complexe.
Cea mai veche formă de măcinare a cerealelor între două pietre a fost adaptată pentru a fi folosită într-o moară cu apă. Cerealele erau bătute între două pietre de moară până când deveneau făină. Piatra de moară de jos era fixă, în timp ce piatra de moară de sus, care era acționată de roata de apă, putea fi separată pentru a controla cât de grosier se obținea făina. Ambele pietre erau ondulate, astfel încât mișcarea de măcinare a pietrei de sus să zdrobească făina până la consistența dorită. Grâul suplimentar care urma să fie măcinat putea fi adăugat în moară printr-o deschidere în piatra de sus. Făina era apoi cernută prin sită pentru a obține făină.
Un grup de indivizi care au profitat din plin de tehnologia morilor de apă în timpul Evului Mediu au fost călugării cistercieni. Acest ordin monahal a fost fondat în anul 1098, imediat după ce roata de apă a revoluționat vestul Europei. La începutul secolului al XII-lea, Sfântul Bernard (1090-1153) a preluat ordinul și a încercat să obțină libertate socială prin utilizarea morilor de apă pentru a-și asigura independența financiară. În următorii 50 de ani, cistercienii au ajuns în vârful de lance al energiei hidraulice și al tehnologiei agricole. Mănăstirile au fost construite pe canale fabricate în mod artificial, care străbăteau tot complexul. Această sursă de apă curentă a furnizat energie pentru activități precum măcinarea, tăierea lemnului, forjarea metalelor și fabricarea uleiului de măsline. Era, de asemenea, o sursă de apă proaspătă pentru nevoile zilnice și satisfăcea nevoile de canalizare. Mănăstirile cisterciene au fost mari exemple de fabrici organizate care s-au dovedit a fi importante în comerțul din acea vreme.
Alte surse de energie care au apărut în timpul Evului Mediu au fost moara de vânt și moara cu maree. Moara de vânt a apărut înainte de sfârșitul secolului al XII-lea. Deși nu erau eficiente din cauza dependenței de cantitatea de energie a vântului predominant, morile de vânt puteau măcina cereale și îndeplini alte sarcini similare cu morile de apă. Pe măsură ce tehnologia a avansat, au fost dezvoltate mori de vânt mai eficiente. Acestea au permis utilizarea energiei în zone care se aflau departe de sursele de apă, cu condiția să existe o cantitate sigură de vânt. Moara cu maree, care a apărut cam în aceeași perioadă, încerca să folosească puterea mareelor în schimbare pentru a furniza energie pentru moară. Deși utilizarea lor nu pare să fi fost larg răspândită, moara cu maree a avut, mai mult ca sigur, un impact favorabil semnificativ asupra populațiilor locale care le foloseau.
Impact
Minele de apă au contribuit la schimbarea modului de viață în Europa medievală și au afectat toate nivelurile societății, de la fiecare individ în parte până la țări întregi. Cu siguranță, morile de apă au avut un impact imediat și direct asupra oamenilor care le-au operat. Această influență pozitivă ar fi constat în primul rând în economisirea timpului și a banilor. Oamenii puteau face o cantitate mai mare de muncă într-un timp mai scurt și cu costuri mai mici cu ajutorul unei mori acționate de apă. Deși nu este considerată de obicei ca făcând parte din Revoluția industrială, moara a fost un precursor al acestei epoci. Prețul forței de muncă umane era destul de scump, astfel încât a permite unei mori să facă majoritatea lucrărilor era foarte rentabil. O singură persoană putea face acum aceeași muncă ca mai multe cu ajutorul energiei generate de roata de apă. Cu toate acestea, nu se pare că mulți oameni au folosit această tehnologie pentru a-și spori timpul liber. Mai degrabă, se pare că acest progres tehnologic a fost folosit pentru a crește foarte mult fabricarea anumitor bunuri și materiale pentru vânzare și profit.
Moara a servit adesea la mutarea organizării industriale și a puterii din centrele urbane în zone mai rurale, mai aproape de sursele de apă. Astfel, orașele au devenit mai puternice, adesea în detrimentul orașelor. Un bun exemplu în acest sens a fost aplicarea energiei hidraulice la procesul industrial cunoscut sub numele de batuire. Înfloritul era procesul de micșorare și îngroșare a țesăturilor. Înainte de a fi folosit în morile de apă în secolul al XIII-lea, procesul de bătătorire era realizat de persoane care călcau cu piciorul pe pânză sau o băteau cu o bâtă. Evident, acesta era un proces care necesita mult timp și multă muncă. Moara de bătătorit permitea ca această muncă să fie efectuată cu ajutorul unor ciocane de lemn acționate de apă. Acum, era nevoie de un singur om pentru a se asigura că pânza se deplasează corect prin mașinărie. Acest proces a revoluționat industria și a inițiat o reformă. Cea mai mare parte a muncii era acum concentrată în zonele rurale și nu în centrele urbane.
Efectul pe care această mecanizare l-a avut asupra stabilirii piețelor naționale nu poate fi trecut cu vederea. Acum că bunurile erau produse într-un ritm mai rapid, cu o cantitate mai mare și cu cheltuieli mai mici, puteau fi explorate noi frontiere economice. Au fost create mari piețe naționale pentru a găsi piețe de desfacere pentru disponibilitatea crescută a bunurilor. Morile de apă au diminuat o mare parte din costurile cu forța de muncă umană, furnizând energie pentru măcinarea cerealelor și a altor bunuri; tăbăcirea pieilor; presarea legumelor pentru ulei; tăierea lemnului; forjarea metalelor; lustruirea armelor; pulverizarea rocilor; acționarea burdufurilor de furnal; și zdrobirea piureului pentru bere. Moara de apă a fost principala sursă de energie înainte de inventarea motorului cu aburi. Tehnologia sa a fost îmbunătățită în mod constant și s-au găsit noi utilizări pentru energia generată.
Aceste progrese tehnologice care au dus la îmbunătățirea morii de apă au fost în cele din urmă aplicate în alte domenii. De exemplu, trecerea de la roata cu apă orizontală la roata cu apă verticală a necesitat utilizarea de angrenaje pe trenul de acționare pentru a transfera puterea. Acest proces mecanizat a devenit destul de complex odată cu îmbunătățirile succesive, iar aceste idei au fost ulterior adaptate la scară mai mică pentru a face ceasuri și alte dispozitive mecanice similare.
Minele de apă au servit, de asemenea, la schimbarea echilibrului puterii, atât la nivel local, cât și național. La nivel local, cel care opera și controla moara avea cea mai mare putere. Cu o moară funcțională, orașul putea prospera din creșterea comerțului. Producția crescută de bunuri a intensificat cererea de materii prime, care era satisfăcută în mare parte de comercianții locali. Pe măsură ce veniturile creșteau, orașul își putea permite o protecție mai mare și, astfel, era mai sigur. Aceleași idei puteau fi aplicate la scară mai mare pentru o țară întreagă. Utilizarea morilor de apă a permis unor țări precum Anglia să deschidă noi piețe și să beneficieze în mod semnificativ de acest comerț. Moara de apă a avut o influență semnificativă asupra societății medievale și și-a lăsat amprenta la multe niveluri.
JAMES J. HOFFMANN
Lecturi suplimentare
Gies, F., și J. Gies. Catedrala, forja și roata de apă: Technology and Invention in the Middle Ages (Tehnologie și invenție în Evul Mediu). Londra: HarperTrade, 1995.
Holt, R. The Mills of Medieval England. London: Longman, 1988.
.