I mulini ad acqua rappresentano un esempio di architettura rurale che appartiene alla tradizione più antica dell’uomo. Prima dell’utilizzo dell’energia elettrica l’invenzione del mulino ha permesso di utilizzare l’energia meccanica prodotta dalla corrente di un corso d’acqua come fonte primaria per dare movimento ai meccanismi del mulino. A partire dal Medioevo, e per 17 secoli, la forza idraulica dei mulini rimase la forma di energia più utilizzata, fino a che nel 1782 venne inventata la macchina a vapore.
I mulini erano macchine meravigliose che nei secoli bui del medioevo hanno rappresentato un elemento di innovazione tecnologica, rispetto ai primitivi metodi di macinazione. Erano impianti semplici ma perfetti, risultato di un lungo processo di perfezionamento. Sostituivano il lavoro animale e aiutavano l’uomo nell'eseguire lavori pesanti e ripetitivi.
Se pensiamo al Medioevo come all’epoca di una vera e propria rivoluzione energetica è soprattutto per il grande sviluppo dei mulini, e principalmente dei mulini ad acqua; non perché i tecnici medievali abbiano fatto in questo campo grandi invenzioni originali, ma perché applicarono l’invenzione dell’antichità classica alla costruzione di un tale numero di impianti, da provocare effetti profondamente innovatori, in campo economico, sociale, politico.
Struttura e Funzionamento dei Mulini ad Acqua
Dal punto di vista tecnico, un Mulino era composto da tre elementi principali:
- Dalla Torre che era un pozzo fuori terra, tenuto sempre piena d'acqua.
- Dal sotterraneo denominato “carcerario” dove al suo interno si trovava la turbina idraulica orizzontale o a “retricine”, il cui movimento era alimentato dalla forza di impatto dell’acqua in uscita dall'ugello posto alla base del serbatoio.
- Dal locale della molitura, al piano terra dove era posizionata pietra “mollaria”.
I Mulini furono costruiti sul percorso dell'acquedotto e utilizzavano tutti lo stesso sistema di macina ad asse verticale (su ruota orizzontale). Il Mulino era solo l’involucro di una macchina idraulica, costruito con i materiali dell’epoca e la sua forma non era una scelta estetica ma un’esigenza tecnica che ne determinò forme e dimensioni strettamente necessarie al funzionamento.
La Torre e la Carceraria
Le prime Torri erano enormi serbatoi tenuti sempre pieni d’acqua (mediamente 80 m³ ottanta tonnellate), in cui la quantità di acqua in uscita alla base del mulino, veniva compensata con quella in arrivo alla sommità della torre, in questo modo il serbatoio era sempre pieno e di conseguenza la pressione in uscita sempre costante, in modo da far girare la macina senza interruzione o rallentamenti. Ogni mulino ha due Torri di cui una a forma cilindrica più piccola ed un'altra più grande a forma trapezoidale. In realtà le Torri all'interno sono tutte cilindriche, l’aspetto trapezoidale è dovuto ai contrafforti esterni alle torri che furono realizzati per contenere la pressione dell'acqua sempre maggiore verso il fondo del serbatoio sulle pareti interne. Questo vale per i serbatoi più antichi in quanto costruiti con materiale incoerente, avevano poca resistenza. Mentre per le dimensioni delle torri più piccole costruite successivamente in tufo e per il fatto che contenessero minori quantità di acqua, non fu necessario costruire particolari rinforzi.
All'interno le Torri hanno una leggerissima inclinazione a forma di cono e alla base il diametro si riduce fino al tratto finale che va dal serbatoio alla carceraria con una riduzione progressiva della sezione di uscita. Questa forma era stata studiata per aumentare la pressione in uscita dall'ugello contro le alette della ruota.
La carceraria è il locale laterale alla base della Torre in cui era posta la ruota dell'acqua che in pratica era il motore di azionamento della macina posizionata nel mulino al livello superiore. Le dimensioni di circa 2 mt di diametro erano quelle strettamente necessarie al suo funzionamento. Un locale angusto, con un soffitto basso e ovviamente molto umido per l'enorme quantità di acqua che ci passava. Per queste caratteristiche era chiamata "carceraria" e certamente non era un lusinghiero riferimento alle condizioni di vita dei detenuti di quel periodo.
Il Meccanismo di Macinazione
All'interno del locale Molitura si trovavano diversi elementi:
- La Tramoggia: era una cassetta di legno a forma tronco di piramide rovesciata, in cui si versava il cereale che, attraverso un foro andava alla macina. Questa forma permetteva con l’ampia apertura superiore un facile carico e con la lieve inclinazione delle pareti una lenta discesa dei semi verso la bocca inferiore di scarico.
- Macine: Le macine mediamente 1,20 mt di diametro erano realizzate in pietra dura e omogenea perché durante il funzionamento non perdessero pulviscolo che si mischiasse con la farina. Si trattava di due ruote sovrapposte in posizione orizzontale di cui solo la superiore in movimento. Il peso della macina superiore di circa 1,5 q.li, e il movimento rotatorio schiacciava il grano tenero che tramite scanalature cadeva in un setaccio (crivo) dove era separata dalla crusca per poi essere messa nei sacchi.
Tipologie di Mulini e la Loro Diffusione
I mulini che si diffusero nel Mille in Occidente potevano essere ad acqua o a vento. La ruota idraulica (orizzontale) fu descritta per la prima volta nel I secolo a.C. e costituiva quindi un esempio di "ruota per disotto". Già i Romani conoscevano il principio del mulino ad acqua; tra i primi documenti riguardanti i mulini ed il loro funzionamento rientrano quelli di Vitruvio, nel suo trattato De Architectura. Nonostante ciò, si ipotizza che i Romani non ne fecero largo uso a causa della grande disponibilità di schiavi, sfruttati come forma alternativa di energia. L’uso di questa tipologia di mulino si diffuse largamente in Europa soltanto nel corso del Medioevo. Secondo alcuni dati, il momento di maggiore espansione numerica degli impianti idraulici in Europa si verificò tra il XII e la fine del XIII secolo, in corrispondenza con un periodo di prosperità economica e soprattutto di forte incremento demografico.
Secondo le situazioni locali vennero costruiti mulini idraulici di tipi diversi: a ruota verticale e a ruota orizzontale, azionati per di sopra oppure per di sotto; e ancora più svariati erano gli ingranaggi. Perciò erano molto diversificati gli impieghi: in primo luogo si moltiplicarono gli impianti destinati alle funzioni più antiche, cioè al sollevamento dell’acqua per l’irrigazione, con incremento delle coltivazioni; si diversificarono le preparazioni di alimenti, con mulini destinati alla macinazione non più soltanto dei cereali da panificazione, ma anche dei cereali da birra, della senape, forse dello zucchero di canna; ci furono mulini per affilare, mulini da tornio, da segheria, magli idraulici da siderurgia, mulini per la follatura dei tessuti, per la concia delle pelli, per la sfibratura della canapa, per filatura, per torcitura.
Non si possono concludere questi brevi cenni alla rivoluzione energetica del medioevo, senza menzionare il mulino a vento. Mentre il mulino ad acqua costituiva un’ eredità di Roma, il mulino a vento giunse, più tardivamente, alla cultura europea dall’oriente, attraverso il mondo arabo. Esso implicava difficoltà tecniche maggiori di quelle del mulino ad acqua, perché l’impianto idraulico era fisso, dato che il fiume cambia la portata ma non la direzione come invece fa il vento.
L'Importanza e i Vantaggi del Mulino nel Medioevo
L’importanza del mulino e la sua diffusione nel Medioevo trovano spiegazione nei grandi vantaggi da esso apportati. Nell’antichità l’uomo poteva contare esclusivamente sulle proprie forze e, successivamente, su quelle degli animali addomesticati.
- l’efficienza: gli studiosi ritengono che un mulino di modeste dimensioni riusciva, in una giornata, a svolgere un lavoro per il quale sarebbero servite più di quaranta persone.
L’utilizzazione dell’energia del vento nei mulini era rimasta sconosciuta agli antichi, salvo forse per un progetto del I secolo d.C: dovuto a Erone di Alessandria, che aveva impiegato il vento per azionare la pompa di un organo. La trasformazione avvenuta nel Medioevo nel campo dell’utilizzazione delle fonti di energia significò un progresso tecnico di portata assai ampia, che si può paragonare, in tempi più moderni, soltanto all’introduzione della macchina a vapore nel XVIII secolo e all’utilizzazione dell’energia nucleare ai giorni nostri.
Sfide e Tensioni Sociali
Ma l’aumento del benessere non andò disgiunto da grandi tensioni politiche e sociali. Del resto, anche nelle campagne il mulino ad acqua suscitava tensioni. Ne aveva suscitate sin dagli inizi, in quanto il feudatario faceva obbligo ai contadini di servirsi, a pagamento, del mulino per far macinare il grano per usi familiari, e l’obbligo era vissuto come un sopruso. Più tardi, chiedere le prestazioni del mugnaio entrò nel costume, ma le proteste dei contadini continuarono con altre motivazioni: il buon funzionamento del mulino richiedeva salti d’acqua di una certa entità, e perciò si costruirono invasi, canali, deviazioni, al fine di garantire il funzionamento ottimale dell’impianto: ma tali opere sacrificavano le esigenze delle coltivazioni.
Invece il mulino a vento, tecnicamente non era vincolato a questo o a quel sito ma poteva funzionare dovunque: perciò la subordinazione al signore a al proprietario del suolo era più facilmente evitabile e non accadeva che il mugnaio si comportasse da controllore ed esattore al servizio del signore o del proprietario. Era libero da servitù verso il signore, non suscitava cupidigie, non si prestava da accaparramenti e deviazioni.
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