Articolo a cura di Anna Cancellieri
Al Medioevo, un’epoca storica dall’esagerata lunghezza di circa un millennio, in genere si associa un po’ di tutto: oscurantismo, barbarie, oppressione religiosa, comuni, signorie, fermento artistico e letterario, amor cortese, poema cavalleresco, astrologia, stregoneria, ecc.
Negli ultimi tempi molti dei suoi presunti aspetti negativi sono stati revisionati, ma la parola “Tecnologia” non viene quasi mai nominata. Eppure molte invenzioni che usiamo ancora nei moderni dispositivi meccanici hanno visto la luce proprio intorno all’anno Mille. I secoli successivi in un certo senso hanno vissuto di rendita.
Di che ruota parliamo?
La ruota idraulica, un dispositivo documentato da Vitruvio nel “de Architectura” (I sec.A.C.): è una struttura complessa, sofisticata e dalle incredibili potenzialità. Un vero e proprio motore alimentato dalla forza motrice più comune nella natura: l’acqua di fiumi, torrenti e cascate.
Questo ingegnoso meccanismo era in grado di trasformare il moto circolare della ruota verticale in quello orizzontale della macina superiore.
A Barbegal (Arles) possiamo ammirare i resti di una magnifica applicazione di questo dispositivo, in funzione dal I al III sec D.C.: una serie di mulini indipendenti alimentati dallo stesso corso d’acqua canalizzato lungo una pendenza costante.
Non è strano che un meccanismo così versatile sia stato concepito in un’epoca nota per i suoi geniali architetti. La stranezza è che si sia diffuso a macchia d’olio solo verso la fine del primo millennio.
Come mai?
In epoca romana c’era abbondanza di schiavi che azionavano le macine con la loro forza muscolare, a costo zero. Un meccanismo che poteva sostituire il lavoro di 40 uomini avrebbe messo in crisi il fiorente mercato degli schiavi, ecco perché la sua diffusione veniva scoraggiata.
Con la fine della schiavitù lo scenario cambiò completamente.
Ma anche se il mulino era conveniente per la sua efficienza, richiedeva un grosso investimento di partenza e notevoli abilità artigiane. Basti pensare che la grande ruota era fatta tutta a incastri e cunei di legno, senza neanche un chiodo di ferro che, lavorando nell’acqua, sarebbe presto arrugginito mettendone in pericolo la stabilità. Anche i meccanismi interni erano di legno, si usuravano in fretta e richiedevano una costante manutenzione.
I soli a potersi permettere la spesa erano le comunità monastiche, che in genere davano in locazione il mulino dietro pagamento in natura (sacchi di farina, pollame, animali da cortile) e i signori dei feudi, che si ripagavano imponendo la macinazione del cereale nei loro impianti.
Proprio i monasteri furono all’avanguardia nell’adottare macchine a energia idraulica, perché in tal modo potevano essere autosufficienti e allo stesso tempo avere più tempo per la preghiera.
Durante il periodo comunale la gestione dell’attività molitoria si spostò sempre più verso le città, che divennero così autonome produttrici dei propri beni. È una stagione fertile di innovazioni e miglioramenti, una gara nell’ideare soluzioni tecniche audaci e originali.
Con il moltiplicarsi degli impianti, si moltiplicarono anche le caratteristiche della ruota, che aveva forme diversissime a seconda della sua collocazione: una ruota alimentata da un torrente impetuoso o da una piccola cascata doveva essere di necessità molto diversa dalle imponenti ruote di pianura, dove il fiume scorreva lento con grande portata ma poca pendenza. Proprio in pianura si diffonde un tipo interessante di mulino, concepito in modo da adattarsi alle variazioni stagionali di livello: il mulino galleggiante, in cui l’enorme ruota era montata fra due strutture collocate su pontoni galleggianti. Tutta l’acqua del fiume doveva essere convogliata attraverso la ruota, ma uno sbarramento mobile poteva essere sollevato per consentire il passaggio delle barche.
In tutti i casi, il flusso dell’acqua doveva essere canalizzato e controllato mediante chiuse e paratoie, in modo che la velocità di rotazione fosse costante: una velocità troppo alta avrebbe “cotto” il cereale e danneggiato le macine, una troppo bassa avrebbe prodotto una farina grossolana.
Nel nostro immaginario il mulino viene sempre associato alla farina, ma non possiamo dimenticare le altre sorprendenti applicazioni dell’energia idraulica.
La vera svolta fu l’invenzione dell’albero a camme, che può trasformare il moto circolare della ruota in un moto lineare alternato. L’effetto viene ottenuto con il semplice inserimento di spuntoni nell’asse di rotazione, che a ogni giro sollevano e lasciano ricadere una lunga leva fissata a un’estremità. Questo geniale dispositivo è usato ancora oggi nel motore delle automobili, con la funzione di trasformare il moto alternato dei pistoni nel moto circolare delle ruote.
Un’idea così prodigiosa innescò una quantità di applicazioni nei più svariati settori produttivi: alla leva potevano essere applicati dispositivi di ogni genere, creando macchine che non solo sostituivano, ma miglioravano il lavoro delle braccia umane. Con i magli di legno si poteva macerare la fibra di cotone per le cartiere, follare il tessuto di lana per renderlo più compatto, conciare le pelli.
Nelle fucine, le camme azionavano enormi mantici con cui favorire la combustione del legno o del carbone a temperature più alte e giganteschi battiferro per martellare il minerale grezzo, producendo manufatti in ferro e acciaio di qualità superiore.
Nelle segherie idrauliche, complessi meccanismi generavano il moto alternato di una sega verticale e contemporaneamente, grazie all’inserimento di una biella-manovella (altra invenzione del Medioevo), facevano avanzare in sincrono un intero tronco su un binario. Di quest’ultima sorprendente applicazione ci ha lasciato uno schema lo stesso Leonardo da Vinci, che tuttavia si è limitato a perfezionare un dispositivo già esistente. Dal suo disegno è stato tratto un modellino che si può visitare al Museo della Scienza e Tecnologia di Milano, e di cui è possibile anche vedere l’animazione.
Infine, non dimentichiamo che il mulino veniva usato anche come frantoio, pompa idraulica, torcitoio.
In pochi decenni assistiamo a una diffusione tumultuosa di macchine idrauliche in tutta l’Europa, con il risultato di una maggiore produzione di beni e un maggiore benessere. Alcuni storici chiamano questo fenomeno “Rivoluzione medievale dei mulini”.
Ma già allora, benché i contemporanei non ne fossero consapevoli, il prezzo da pagare era il degrado ambientale. All’inizio dal 1300 a Londra lo smog era una triste realtà (anche se la parola “smog” è stata inventata più tardi). I rifiuti tossici per la concia delle pelli e la tintura delle stoffe, i residui di macellazione, le scorie di lavorazione delle fabbriche di calce e mattoni, venivano tranquillamente scaricati nei fiumi. Nelle fucine, per raffinare e lavorare il metallo, venivano bruciate tonnellate di legna, con conseguente massiccia deforestazione.
Finché in alcuni paesi il legno divenne merce rara e costosa e si dovette passare al carbone…
Ma questa è un’altra storia.
(Le prime 4 illustrazioni sono dell’autrice, tratte dal suo romanzo “La guerra dell’acqua”)
