Macchine idrauliche

L'energia idraulica è stata prodotta e utilizzata in epoca romana dai primi anni dell'impero, dapprima per la macinazione del grano (Vitruvio Arch. X, 5) e poi per altre applicazioni industriali. I ritrovamenti archeologici di 44 impianti più o meno integri permettono di conoscerne il funzionamento. Il principio: trasformare l'energia di una corrente d'acqua in energia meccanica tramite ruota rotante. Tre tipologie: 1) ruota orizzontale (greca/norvegese, adatta a salti significativi, antenata della turbina Pelton); 2) ruota verticale alimentata dalla corrente (acqua corrente, palette piane); 3) ruota verticale alimentata dall'alto (palette concave). La ruota orizzontale è la più antica (epoca ellenistica, automi di Filone di Bisanzio), collegata direttamente alla mola sull'asse; la verticale richiede coppia di ruote dentate (ruota-pignone). Tutte e tre furono usate diffusamente; il materiale era prevalentemente legno (problemi di deformazione, usura, equilibratura). Esempi: due piccole installazioni gemelle dell'Africa Proconsularis a Chemtou (Simitthus) e Testour (Tchilla) presso Bulla Regia, su ponti-traversa sul fiume Oued Medjerda (Imp. Traiano 112 d.C., CIL VIII 10117). Mulini con ruota verticale erano più diffusi: a Roma sul Gianicolo (citati da Procopio bell. Goth. 5.19.9-10, ritrovamento via Medici 1994-1999) un ramo dell'Aqua Traiana alimentava quattro ruote da 2,3 m di diametro e 1,7 m di larghezza (ramo Nord) e una ruota più grande (ramo Sud). Potenza estraibile dell'ordine di 0,4-1,2 kW con velocità 2-3,5 m/s. Mulino industriale di Barbegal in Provenza con alimentazione dall'alto. Nel mulino di Tchilla 12-13 ore di funzionamento producevano 1.600-1.700 kg/giorno di macinato, capace di servire la razione di ~2300 legionari. (Abstract sintetizzato dal testo)