La lotta dell’uomo per imbrigliare il  vento

DALLA SPAGNA

CHE cosa vi fa venire in mente il mulino a vento che si vede nella pagina accanto? Un paesaggio olandese? O Don Chisciotte, il romanzesco nobiluomo spagnolo che lotta contro i mulini a vento scambiandoli per pericolosi giganti? Forse la foto vi fa pensare a qualche mulino restaurato che è diventato un’attrattiva dalle vostre parti.

Anche se in molti paesi le campagne sono tuttora costellate di mulini a vento, questi possono sembrare semplicemente pittoresche vestigia del passato. Per secoli però i mulini a vento sono stati tecnologicamente all’avanguardia. E di recente, dopo decenni di abbandono, l’idea del motore a vento ha conosciuto un revival di cui stanno beneficiando persone di ogni parte della terra. Vi invitiamo a seguire la storia dei mulini a vento, che si sono adattati al mutare dei venti e delle necessità.

Macinare senza sgobbare

Tutto cominciò con un bisogno fondamentale: avere il pane. Per produrre la farina, i popoli dell’antichità, come gli israeliti, macinavano i cereali con “macine a mano”. (Numeri 11:7, 8) Far girare a mano una grossa pietra sopra un’altra pietra era però molto faticoso. Col tempo entrarono in uso macine più pesanti ‘fatte girare da un asino’ o da altre bestie da soma. (Matteo 18:6) Ma anche le macine azionate dagli animali avevano i loro svantaggi.

L’uomo aveva già imparato a sfruttare l’energia dell’acqua mediante le ruote idrauliche e l’energia del vento mediante le imbarcazioni a vela. Verso il VII secolo E.V., forse in qualche parte delle aride steppe dell’Asia o del Medio Oriente, le due cose furono messe insieme per far funzionare una macina. Nella nuova invenzione, delle vele sospinte dal vento facevano girare un asse verticale collegato a una macina. * Questo mulino a vento rudimentale veniva usato sia per macinare grano e orzo che per pompare acqua dal sottosuolo. È proprio vero che la necessità aguzza l’ingegno!

Nuove armi per catturare il vento

I primi mulini, con le vele rotanti attorno a un asse verticale, non erano molto efficienti. Ma il rendimento aumentò notevolmente quando si scoprì che fissando le vele o pale a un albero orizzontale che sporgeva da una torre si poteva produrre più energia. Per far girare la macina sottostante, la rotazione dell’albero orizzontale veniva trasmessa a quello verticale mediante una serie di ingranaggi. Questa modifica consentì ai mulini a vento di sfruttare meglio l’energia eolica. I nuovi mulini avevano una potenza sufficiente da azionare anche macchinari pesanti, come le seghe circolari.

Comunque, indipendentemente dall’utilizzo, i mulini a vento avevano bisogno di una fonte costante di energia. E il vento ha la cattiva abitudine di cambiare spesso direzione. Come si potevano mantenere le vele allineate col vento? Una prima soluzione fu l’invenzione dei mulini girevoli, detti mulini a pilastro. Il mulino era posizionato su un pilastro, cosa che permetteva all’intera struttura, comprese le vele, di ruotare in modo da allinearsi col vento.

 Dato che questi mulini girevoli avevano necessariamente dimensioni limitate, alcuni costruttori di mulini idearono una torre fissa con il tetto girevole. L’albero principale del mulino sporgeva dal tetto, permettendo così al tetto e alle vele di rivolgersi nella direzione del vento qualunque essa fosse. In che modo il mugnaio poteva far girare tutto il tetto, compresi albero, vele e sistema frenante? Se osservate di nuovo la foto a pagina 23, che mostra un mulino a vento di Cartagena, in Spagna, noterete nella parte posteriore del mulino una barra che esce dal tetto e arriva al suolo. Benché sembri un palo di sostegno, in realtà è una leva, che può essere spinta o tirata dall’uomo o da un animale per far ruotare il tetto finché le pale del mulino non sono rivolte al vento.

Altri mulini a vento hanno una specie di piccolo propulsore, detto mulinello a ventaglio, collocato dietro le vele principali. Questo mulinello è fatto in modo da spingere automaticamente le vele nella direzione giusta. Come agisce? Supponiamo che le vele principali del mulino siano rivolte in direzione del vento e girino alla massima velocità. All’improvviso il vento cambia e le vele cominciano a perdere velocità. A questo punto il mulinello, che è posizionato ad angolo retto rispetto alle vele, cattura il vento e si mette a girare, azionando una serie di ingranaggi che fanno ruotare automaticamente il tetto della torre e riallineano le vele col vento, in barba ai suoi continui capricci.

Dalle vele alle alette

Un altro fattore che rende difficile imbrigliare il vento è il fatto che cambia continuamente di intensità. I primi mulini a vento, muniti di vele simili a quelle delle imbarcazioni, non si adattavano facilmente alla velocità del vento. Se si azionava il sistema frenante, l’attrito produceva calore e c’era il rischio che scoppiasse un incendio. Forti raffiche di vento potevano mandare le vele l’una addosso all’altra o farle impigliare nel mulino stesso, causando gravi danni. In certi casi, se i freni slittavano mentre il mugnaio tentava invano di arrotolare le vele, il malcapitato rischiava di essere scagliato per aria!

Nel 1772 questo problema fu risolto da un costruttore di mulini scozzese che sostituì le vele con delle pale munite di alette che si aprivano e si chiudevano automaticamente, un po’ come le veneziane. Un libro sui mulini a vento spiega: “Quando arriva una forte raffica di vento, la pressione esercitata sulle alette vince la tensione della molla e le alette si aprono, non opponendo resistenza al vento e facendo così rallentare le pale. Quando invece la forza del vento diminuisce, la tensione della molla supera quella del vento e le alette si richiudono, presentando così al vento una superficie maggiore e mantenendo la velocità di rotazione delle pale”. — Windmills.

Grazie al tetto girevole e alle pale autoregolanti, l’impiego dei mulini a vento raggiunse l’apice verso la fine del XIX secolo, allorché si stimò che in Europa i mulini producessero circa 1.500 megawatt di potenza. * Ma poi soffiarono venti di cambiamento e la tecnologia portò l’elettricità, le turbine a vapore e il motore a combustione interna. I mulini non potevano  competere con le nuove macchine in efficienza e mobilità e sembrò che il vento avesse smesso per sempre di soffiare sulle loro vele, almeno finché non sorse un’improvvisa necessità.

Moderni successori dei mulini a vento

La crisi energetica degli anni ’70 del secolo scorso spinse l’uomo alla ricerca di fonti alternative di energia che non dipendessero dai combustibili fossili. Più o meno nello stesso periodo aumentarono le preoccupazioni per l’inquinamento atmosferico causato dall’uso dei combustibili fossili. Si cominciarono a cercare fonti di energia “pulita”. All’improvviso tornò in auge l’idea dell’aeromotore e la tecnologia delle turbine eoliche ebbe nuovo impulso.

Gli odierni “mulini a vento” sono molto più esili dei loro predecessori. Questo perché, a differenza dei mulini tradizionali, le moderne turbine eoliche non azionano macchinari situati all’interno della struttura. Ogni turbina converte l’energia eolica in energia elettrica, che spesso viene immessa nella rete elettrica locale. In Europa, nel 1988, questi nuovi “mulini a vento” producevano 1.500 megawatt, proprio come i loro predecessori un secolo prima.

Simili a una fila di alti alberi ricoperti di brina in cima alle colline, le moderne centrali eoliche hanno cominciato a modificare il paesaggio rurale. È vero che queste turbine non hanno un aspetto particolarmente attraente, ma la maggioranza delle persone ritiene che questo sia di poca importanza di fronte alle decine di migliaia di megawatt di energia pulita che producono a livello mondiale. Questi moderni mulini a vento danno un valido contributo agli sforzi che si compiono in tutto il mondo per ridurre le emissioni di gas responsabili dell’effetto serra, qualcosa che torna a vantaggio di tutti.

Comunque, né i mulini tradizionali né le moderne turbine eoliche potrebbero funzionare se non fosse per quell’inesauribile fonte di energia pulita che è il vento. Possiamo essere davvero grati al “Creatore del vento”! — Amos 4:13.

[Note in calce]

[Immagine a pagina 23]

“El Molino Zabala”, mulino spagnolo a otto vele

[Immagine alle pagine 24 e 25]

Moderne turbine eoliche a Cadice, in Spagna

[Immagini a pagina 25]

1. Consuegra, Spagna

2. Maiorca, Spagna

3. Aruba, Piccole Antille

[Fonti]

Godo-Foto

Godo-Foto