Il mulino è uno strumento meccanico in grado di sfruttare l'azione di una forza e di produrre un lavoro. Sin dall'antichità, furono costruite vere e proprie strutture di grossa dimensione in grado di ospitare il mulino e di trarre notevoli vantaggi mediante il suo utilizzo.
IL MULINO AD ACQUA
Già nel "De Architectura" di Vitruvio troviamo una rilevante descrizione di quella che sarà una delle invenzioni più grandi della storia dell'uomo. Capace di sfruttare la velocità e la forza dell'acqua, questa macchina avrà un ampio sviluppo a partire dal IX secolo, quando l'energia idraulica si sostituì al lavoro degli schiavi o degli animali permettendo un aumento della produttività senza precedenti nell'antichità.
Il mulino ad acqua è costituito da una ruota con pale, la cosiddetta ruota idraulica, fissata a un albero, e mossa da una corrente d'acqua che le imprime un movimento rotatorio continuo. Il moto viene trasmesso tramite una serie di ingranaggi e ruote dentate ad una macina o ad un altra macchina capace di sfruttare l'intensità di questa forza e produrre energia (nel caso specifico, macinare il grano).
La ruota poteva essere, essenzialmente, di due tipi: ad "asse verticale" e ad "asse orizzontale".
Nel primo caso osserviamo che la ruota è totalmente immersa nell'acqua, collegata direttamente all'albero e quindi alla macina; questo tipo di mulino, semplice, ma piuttosto lento, è collocato sulle colline o sulle montagne, dove l'acqua scorre in velocità.
Nel secondo caso, invece, sfruttando tecniche costruttive più complesse, la ruota era posta in maniera verticale e fuoriusciva dall'acqua. Le più antiche sfruttavano solo "dal basso" il moto della corrente, mentre già quelle medievali, alimentate "dall'alto" erano capaci non solo di sfruttare la velocità della corrente d'acqua, ma anche il suo peso in fase di caduta, poichè le ruote assumevano una forma, simile ad una vasca, in grado di accumulare l'acqua e riversarla dopo un breve giro.
In epoca romana, un mulino con una ruota del diametro di 2 metri poteva macinare circa 180 kg di grano all'ora, mentre un mulino azionato da due schavi ne macinava solo 4 kg. Successivamente, già nel Medioevo, furono costruiti mulini dotati di più ruote idrauliche, con diametri fino a 3 metri , potevano macinare anche 3 tonnellate di grano l'ora, una quantità sufficiente per le esigenze di 80000 persone.
LA CENTRALE IDROELETTRICA
Cambiano le esigenze, ma il "concept" è sempre lo stesso: sfruttare la velocità e il peso dell'acqua per creare energia pulita, senza il minimo inquinamento. Il flusso d'acqua di un lago, un fiume o un bacino artificiale, opportunamente convogliato attraverso apposite condutture, può trasformare la sua forza in energia di pressione e cinetica. Questa energia, in seguito, alimenta diverse turbine e un generatore che la converte in elettricità.
Schema dettagliato della turbina idroelettrica.
L'energia idroelettrica è la principale risorsa alternativa alle fonti fossili usata in Italia e garantisce circa il 15% del fabbisogno energetico italiano. La sua importanza in passato fu molto più grande perché dagli inizi del XX secolo sino al primo dopoguerra l'energia idroelettrica rappresentava la stragrande maggioranza dell'energia prodotta in Italia arrivando anche a toccare punte di poco inferiori al 100%.
Il funzionamento di una centrale idroelettrica
La centrale idroelettrica Taccani, Trezzo sull'Adda
