Il mulino

STORIA DELLA SCIENZA, DELLA TECNICA, DEL LAVORO
Il mulino
L’energia della natura al servizio dell’uomo
Vi sono molti modi per valutare
il livello di sviluppo
di una società, a seconda
degli indicatori utilizzati.
Così se ne può analizzare lo
sviluppo nel campo della cultura,
dell’economia, delle relazioni
umane o della tecnologia.
Questa scheda tratterà
un aspetto poco noto, ma molto
importante della storia
della tecnologia: lo sviluppo
dei motori primari nel Medioevo.
Nella trattazione di questo tema
verificheremo se l’immagine
prevalente del Medioevo,
quella cioè di un’epoca
di stagnazione e arretratezza,
sia del tutto corrispondente
alla realtà in riferimento
a questo indicatore tecnologico.
1. Lo sviluppo dei motori primari
fino al Medioevo
Innanzi tutto, che cosa è un “motore primario”? Nella storia della tecnologia si indicano con questa espressione le macchine che forniscono forza motrice per altri strumenti, i cosiddetti “agenti diretti”. Per esempio: il bue che trainava l’aratro era un
motore primario, mentre l’aratro un agente diretto; oppure, considerando la situazione attuale, è un motore primario la centrale idroelettrica che produce l’energia
necessaria per far funzionare un computer, che è invece un agente diretto. Quali sono stati i principali motori primari nella storia? Secondo la storico R.J. Forbes, se
utilizziamo come indicatore dell’evoluzione storica i motori primari, possiamo individuare cinque stadi di sviluppo.
© Pearson Italia spa
Nel primo stadio gli uomini usavano la sola
forza muscolare. Durante la rivoluzione
neolitica, l’addomesticamento degli animali accrebbe la potenza disponibile per la
trazione, senza però aumentare il livello di
produzione dell’energia. Nemmeno l’uso
del cavallo e del dromedario nel secondo
millennio a.C. servì a modificare questa
situazione. Il secondo stadio è perciò
importante per quest’aumento della potenza complessiva dell’uomo e dell’animale,
piuttosto che per un livello più elevato o
più concentrato di produzione dell’energia.
Tuttavia i risultati si manifestano nella
2
maggiore varietà e nel maggior numero di
utensili prodotti dal tempo degli antichi
imperi in poi. Il terzo stadio si apre negli
ultimi anni dell’impero romano, con l’introduzione del mulino idraulico. Nella sua primissima forma, il mulino scandinavo implica anch’esso soltanto un cambiamento
dell’origine della potenza motrice, dai
muscoli animali a una macchina azionata
dall’acqua corrente, piuttosto che un
nuovo livello di produzione dell’energia. Le
macine, in precedenza manovrate da due
schiavi, e i mulini azionati da un somaro
venivano infatti mossi in tal modo da un
Fino al Medioevo le macchine erano azionate
dalla forza muscolare di uomini o di animali:
il disegno ricostruttivo qui sopra, tratto da un
bassorilievo romano del II secolo d.C., mostra
la mola di un mugnaio (in piedi, sulla destra)
azionata da un cavallo.
mulino a vento, introdotto nello stesso
periodo, fu un’altra fonte di potenza equivalente. Il mulino ad acqua e il mulino a
vento dominarono la tecnologia fino alla
fine del XVIII secolo e la loro capacità di
fornire energia ebbe influenza determinante sui macchinari, sui procedimenti e sui
prodotti di quel periodo. Il quarto stadio
ebbe inizio con la macchina a vapore, che
nel 1850 divenne un motore primario capace di fornire un’energia maggiore di quella
del mulino ad acqua o del mulino a vento.
Attualmente ci troviamo sull’orlo di un
imprevedibile quinto stadio, quello dell’energia atomica.
(da R.J. Forbes, “Energia motrice”
in Storia della tecnologia, Boringhieri,
Torino 1964-1984, vol. 2, pp. 599-600)
Come accenna anche Forbes, una delle svolte nella storia dei motori primari è costituita dall’invenzione del mulino: con questo tipo di motore per la prima volta l’uomo utilizzava una fonte di energia che non sfruttava più la forza muscolare, dell’uomo e degli animali, bensì quella di elementi naturali in movimento, quali l’acqua e
l’aria. In tal modo l’uomo ebbe a disposizione non solo una maggior quantità di
energia, ma anche (in particolare dopo il perfezionamento della tecnologia dei mulini) una fonte di energia considerevolmente più potente.
Tuttavia, nel brano di Forbes c’è un’affermazione sulla quale è importante soffermare l’attenzione: la forma più avanzata di mulino, la cui invenzione è attribuita all’architetto romano Vitruvio, vissuto nel I secolo d.C., in realtà si diffuse solo nel
corso del Medioevo, quindi molti secoli dopo la sua invenzione.
Come mai un tale ritardo, per uno strumento che, come abbiamo visto, era in grado
Attività
1. Costruisci una tabella a doppia entrata che metta a confronto i cinque
stadi di sviluppo dei motori primari
di cui parla Forbes, sulla base dei seguenti indicatori:
• epoca;
• motore primario;
• caratteristiche.
Le ruote dei mulini medievali erano molto simili
a quelle ideate dai romani, di cui vediamo un
modello ricostruttivo nel disegno in alto.
A partire dal Medioevo il mulino entrò come
protagonista in quasi tutte le attività produttive:
nell’immagine a sinistra, una miniatura inglese
del XII secolo mostra una donna mentre porta
sulle spalle sacchi di farina macinata presso un
mulino ad acqua; qui sopra, una stampa
cinquecentesca illustra un complesso sistema di
ingranaggi che sfrutta la forza motrice dell’acqua
per azionare i mantici.di una fucina.
© Pearson Italia spa
sistema idrico primitivo, capace di fornire
una potenza all’incirca dello stesso ordine
di grandezza (che si aggirava intorno a 0,5
cavalli-vapore). Questa macchina aumentava l’energia totale disponibile, ma non
forniva una maggiore potenza unitaria.
Quando però gli ingegneri romani trasformarono questo mulino primordiale nel
mulino vitruviano, essi crearono un motore
primario che, anche nella sua forma primitiva, forniva circa 3 cavalli-vapore. Per vari
motivi questo mulino idraulico non entrò
nell’uso generale nel mondo mediterraneo.
L’Europa occidentale ne comprese la grande importanza solo all’inizio del Medioevo
e il suo rapido sviluppo tecnico e la sua diffusione misero allora nelle mani dell’umanità un motore primario capace di fornire
una potenza di 40-60 cavalli-vapore. Il
3
R
STORIA DELLA SCIENZA, DELLA TECNICA, DEL LAVORO
Il mulino L’energia della natura servizio dell’uomo
di moltiplicare l’energia disponibile per la produzione? È possibile
ipotizzare tre tipi di ragioni, che sono alla base di questo fenomeno.
Innanzi tutto ragioni economiche e sociali: nel mondo antico vi era
abbondanza di manodopera, soprattutto di schiavi. Non vi era dunque un forte stimolo a utilizzare tecniche nuove. L’energia prodotta
dal lavoro degli uomini e degli animali era considerata sufficiente. In
secondo luogo ragioni geografiche: nel bacino dei Mediterraneo la
maggior parte dei corsi d’acqua ha un andamento irregolare, variabile
a seconda delle stagioni, con lunghi periodi di flusso scarso: il mulino
ha invece bisogno di un flusso abbondante e regolare.
Infine vi sono ragioni culturali, legate alla concezione della cultura
tipica del mondo antico, ben riassunta dal seguente brano di Pappo
di Alessandria, un matematico del IV secolo d.C.
I meccanici della scuola di Erone dicono
che la meccanica può essere divisa in due
parti: teorica e manuale. La prima è formata dalla geometria, dall’aritmetica, dall’astronomia e dalla fisica; la seconda dalla
lavorazione dei metalli, dall’architettura,
dalla carpenteria e dall’arte della pittura,
nonché dall’esecuzione manuale di queste
cose. L’uomo che sia stato esercitato da
giovane alle predette arti e abbia inoltre
una mente versatile sarà, a quanto dicono,
il migliore architetto e inventore di disposi-
tivi meccanici. Siccome
non può lo stesso uomo
eccellere in tanti studi
accademici e in pari tempo apprendere i
mestieri predetti, essi consigliano chi
voglia perfezionarsi in un lavoro meccanico
di usare i mestieri che già conosce nei compiti da svolgere in ogni caso particolare.
Per macinare il grano, prima dell’invenzione
del mulino, si usavano mole di pietra come queste,
ritrovate a Pompei: all’interno del foro centrale
passava un perno a cui venivano legati gli animali;
questi, girando in cerchio attorno alla mola,
la facevano ruotare.
Attività
(da R. Forbes, in Storia della tecnologia,
cit., p. 613)
1. Quale tipo di distinzione fa l’autore? Quali conseguenze trae da essa?
2. La tecnologia del mulino medievale
Vediamo ora più da vicino le caratteristiche del mulino medievale o meglio dei mulini, giacché nel corso di quest’epoca se ne diffusero varie tipologie, riconducibili a
due principali: i mulini ad acqua e i mulini a vento. I primi ad apparire furono quelli
ad acqua che, come abbiamo visto, furono inventati nel I secolo d.C. da Vitruvio. In
realtà probabilmente esistevano nell’area del Mediterraneo dei mulini ad acqua anche in epoca precedente, forse già dal I secolo a.C.: i cosiddetti mulini a ruota orizzontale, il cui uso è testimoniato in Europa ancora fino al XVI secolo. Il mulino vitruviano si distingueva dal mulino orizzontale per la maggiore efficacia e la maggiore potenza, come è ben esemplificato dalle seguenti immagini che mettono a
confronto i meccanismi dei due tipi di macchine.
Attività
© Pearson Italia spa
1. Quali sono, a tuo parere, i vantaggi
del mulino a ruota verticale?
I disegni mettono a confronto la struttura di un
mulino idraulico orizzontale (A), collegato
direttamente alla macina superiore attraverso un
albero, e di un mulino idraulico verticale (B), che
trasmette il comando alla macina attraverso un
sistema di ingranaggi.
4
Il problema del mulino a ruota orizzontale è di convogliare l’acqua in modo da
garantire un movimento costante della
macchina. Le tecniche utilizzate in età
medievale furono diverse: dalla costruzione di chiuse, che incanalavano l’acqua in modo da farla cadere dall’alto
sulla ruota, all’utilizzo di pendenze naturali, presso le quali erano posti i mulini
che raccoglievano così la spinta dell’acqua dal basso o di fianco. A partire dal
VI secolo si diffuse anche un altro tipo
di mulino ad acqua: il mulino galleggiante, che così viene descritto dallo storico bizantino del VI secolo Procopio.
Belisario [generale bizantino] ideò il
seguente dispositivo. Appena a valle del
ponte collegato al muro di circonvallazione, egli legò delle funi tra le opposte rive
del fiume mantenendole tese il più possibile e quindi vi fissò due barche affiancate a
una distanza di due piedi, nel punto in cui
l’acqua defluisce dalle arcate del ponte con
la massima violenza, e, sistemando due
mulini su ciascuna barca, sistemò tra esse
il meccanismo che viene di solito usato per
far girare i mulini. A valle collegò altre barche, ognuna legata alla precedente, e interpose ruote ad acqua allo stesso modo per
una grande distanza. Così, con la forza del
flusso d’acqua tutte le ruote, l’una dopo
l’altra, giravano indipendentemente, azionando i mulini a cui erano collegate, e
macinavano una quantità dì grano sufficiente per la città.
(da R. Forbes, in Storia della tecnologia,
cit., p. 617)
Attività
1. Fai un disegno schematico del mulino galleggiante, utilizzando la descrizione contenuta nel documento.
Il mulino fu un elemento architettonico che
caratterizzò per secoli molte zone europee:
a fianco, un disegno ricostruttivo del complesso
di mulini di epoca romana ad Arles (in Francia);
sotto, un mulino a vento usato per l’estrazione
del sale a Trapani, in Sicilia; a fianco, un tipico
paesaggio olandese in un dipinto del XVIII secolo.
© Pearson Italia spa
I mulini a vento apparvero in Europa verso il
XII secolo, anche se è
certo che erano già usati in Cina nel IV secolo
d.C. e in Persia nel VII
secolo. Gli storici non
sono concordi sull’origine del mulino a vento
europeo: è in dubbio se
esso fu copiato da quelli asiatici oppure se fu
un’invenzione originale. In realtà le caratteristiche del mulino a
vento europeo sono molto diverse da quelle dei mulini
asiatici, sicché non pare improbabile che si sia trattato
di un prodotto completamente nuovo, ispirato al principio dei mulini ad acqua: anche qui vi è una ruota verticale, che però trasmette il movimento verso il basso e
non verso l’alto.
Nel caso del mulino a vento, però, vi erano maggiori
complicazioni tecniche; era infatti necessario costruire
le pale in modo da raccogliere quanta più aria possibile
e orientare l’intero mulino in direzione del vento. Questo secondo problema veniva risolto montando il “corpo” del mulino sopra un perno impiantato su una base
fissa: attraverso un “timone”, cioè una lunga barra di
legno, il mulino veniva fatto ruotare e posizionato nella
giusta direzione. Era inoltre importante costruire il mulino in un luogo esposto al vento, perciò erano preferibili postazioni elevate.
5
R
STORIA DELLA SCIENZA, DELLA TECNICA, DEL LAVORO
Il mulino L’energia della natura servizio dell’uomo
3. Mulino e società medievale
A che cosa servivano i mulini? Innanzi tutto per macinare il grano; il movimento
prodotto dal mulino veniva infatti trasferito a quelle stesse macine che per secoli
erano state messe in movimento dalla forza muscolare di uomini e animali. Tuttavia
l’invenzione dei mulini stimolò anche nuovi usi. Non bisogna infatti dimenticare
che ogni nuovo motore primario porta con sé non solo una quantità maggiore di
energia disponibile, ma stimola anche ulteriori nuove invenzioni. Lo stesso accadde
nel corso del Medioevo. L’efficienza crescente dei mulini ad acqua e a vento e la loro diffusione indussero gli uomini a utilizzarli per usi diversi dalla semplice macinazione dei cereali. In proposito, ecco che cosa dice Forbes.
© Pearson Italia spa
La rapida diffusione dei mulini idraulici può
essere illustrata da alcune cifre. Sulla riva di
un affluente minore della Senna, a Rouen,
vi erano due mulini nel X secolo, cinque nel
XII, dieci nel XIII e dodici verso il Trecento.
Nel distretto di Forez ve n’era solo uno all’inizio del XII secolo, ma nel XIII secolo il
numero di tali mulini raggiunse l’ottantina.
Ad Aube i mulini, che nell’XI secolo erano
quattordici, diventarono sessanta nel XII
secolo e quasi duecento all’inizio del XIII.
Gli abitanti di Troyes costruirono undici
mulini sulla Senna e sul Meldanson nel
periodo 1157-91. Nel 1493 questa regione
aveva venti mulini per la molitura del
grano, quattordici cartiere, due concerie,
quattro gualchiere [macchine usate per
conferire compattezza e impermeabilità ai
tessuti di origine animale] e una filanda: in
totale 41 complessi. Nel medesimo periodo
si fece un più largo uso dell’energia idraulica, come appare evidente dalla sua applicazione per il sollevamento dell’acqua,
dalla comparsa di norie [macchine per sollevare l’acqua] (abbazia di San Bertino,
1095-1123), frantoi (Graisivaudan, XI secolo), mulini di frantumazione dei pigmenti
(Péronne, 1376), mulini per il malto (Béthune, 1138), torni da falegname (Vizille, 1347)
e macchine per la molatura dei coltelli
(contea di Forez, 1257). In altri congegni
idraulici si adoperava una grande varietà di
camme e ruote dentate per azionare il macchinario: così funzionavano i mulini per follatura [processo finalizzato a conferire compattezza e impermeabilità ai tessuti] […], i
mulini per concia […], i mulini per la canapa (Graisivaudan, 1040), le ferriere (1116), le
segherie e le cartiere (XIII secolo). Nella
Francia meridionale esisteva un intimo
Vi è infine un ultimo aspetto che dobbiamo considerare in relazione alla diffusione
del mulino: il suo inserimento all’interno dei rapporti sociali esistenti durante il Medioevo. Chi erano infatti i proprietari dei mulini? Chi poteva usarli? In una parola,
quali rapporti economici e sociali ruotavano intorno al mulino?
In un primo tempo, diciamo prima del X secolo, molti mulini erano di proprietà delle comunità di villaggio. I contadini si costruivano il mulino e lo usavano collettivamente. Ma questo uso collettivo scomparve man mano che si affermarono le grandi
signorie feudali laiche ed ecclesiastiche. Chi aveva infatti la possibilità di costruire
mulini grandi ed efficienti erano gli abati dei monasteri e i signori dei feudi. Il feudatario esercitava sulle sue terre una serie di diritti economici, che si chiamano bannalità. Questo vuol dire che solo il signore aveva il diritto di costruire nuovi mulini
e che tutti gli abitanti del feudo erano obbligati a macinare il loro grano al mulino
del signore, pagando come tassa una parte del grano stesso.
Ma un passo decisivo, anche in questo campo, si fece con lo sviluppo delle città e
delle istituzioni comunali. “L’aria delle città rende liberi” diceva un proverbio dell’epoca: i servi, se ci riescono, scappano dai feudi nelle città, le cui leggi molto
6
All’interno dell’Europa feudale l’invenzione
del mulino rese più semplice la produzione
della farina, ma contribuì ad accentrare il potere
economico nelle mani dei signori, gli unici che
avevano risorse sufficienti per costruire i mulini.
Nella miniatura medievale, il trasporto del grano
da macinare.
legame tra i canali d’irrigazione e la costruzione di macchinari mossi da ruote idrauliche. Dopo la costruzione del canale dì Vaucluse (1101) furono concesse licenze per la
costruzione di mulini ad acqua e a vento, e
di mulini per la molitura del grano, la frantumazione delle olive e la follatura dei tessuti.
(da R. Forbes, in Storia della tecnologia,
cit., pp. 618-620)
spesso garantiscono la libertà. Ebbene, anche il mulino, in città, nasce libero. La
città protegge e favorisce chiunque voglia costruire un mulino; difende contro l’opposizione del signore chiunque voglia scavare canali, deviare fiumi o torrenti a tale
scopo. Estende lentamente il controllo pubblico anche sui mulini del feudatario o
dell’abate. Le ragioni per cui la città fa questo sono due, entrambe importanti: il
mulino è un buon affare, che fa gola ai mercanti e agli imprenditori cittadini; la molitura del grano è di importanza fondamentale per la città, il cui problema principale
è sempre quello di garantirsi l’autosufficienza alimentare.
Sintesi operativa
1. Completa la seguente tabella con le informazioni mancanti.
origini
caratteristiche tecniche
problemi
mulini
ad acqua
mulini
a vento
2. Completa la seguente mappa concettuale, inserendo le informazioni mancanti.
cause della diffusione
sociali
Q
mulino medievale
R
conseguenze
della diffusione
tecnologiche
R
R
tipologie
R
© Pearson Italia spa
3. All’inizio della scheda è stata formulata l’ipotesi che nel corso del Medioevo, nel campo dei motori primari e delle loro
applicazioni, vi sia stato uno sviluppo tecnologico di una certa importanza. Ritieni, dopo la lettura della scheda, che questa
ipotesi sia stata verificata? Rispondi scrivendo un testo di non più di 150 parole che sintetizzi il contenuto della scheda e
che affronti i seguenti punti:
a. definizione di motore primario;
b. evoluzione dei motori primari dall’età antica;
c. origine e diffusione dei mulini ad acqua;
d. origine dei mulini a vento;
e. applicazioni dei mulini;
f. rapporti sociali legati ai mulini.
7