Moulin à eau

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Moulin à eau
Moulin à eau, en Virginie-Occidentale

Le moulin à eau est une machine traditionnelle, inventée dès l'Antiquité, qui utilise l'énergie hydraulique, c'est-à-dire l'énergie des cours d'eau, pour moudre le grain, mais aussi pour toutes sortes d'applications artisanales comme des forges, des scieries et des papeteries.

Historique[modifier | modifier le wikicode]

Un moulin peint par Paul Cézanne.

Au Moyen Âge, on utilise la force motrice des moulins partout en Europe pour transformer le grain en farine, les noix en huile, le chanvre en teille. Les moulins deviennent alors essentiels au sein de la vie villageoise, au même titre que l’église ou le château et appartiennent généralement à des seigneurs, à des bourgeois aisés ou encore à des établissements monastiques.

L'âge d’or des moulins hydrauliques se situe entre les XVIIIe et XIXe sièclese. Les petits moulins familiaux ou semi-artisanaux se multiplient alors sur le moindre ruisseau.

Fonctionnement et positionnement des moulins[modifier | modifier le wikicode]

Pour fonctionner, un moulin doit disposer d'une certaine hauteur de chute d'eau (sauf pour les roues au fil de l'eau qui fonctionnent plongées dans le courant). Or les moulins devaient être à proximité des villages pour permettre à chacun de moudre son grain. Ils ne pouvaient donc pas être construits sur une zone trop accidentée, où l'on trouve les chutes d'eau.

On a donc utilisé un petit barrage de prise d'eau qui prélèvent une part du débit de la rivière puis un canal d'amenée aussi appelé bief. Il part parfois de plusieurs centaines de mètres du moulin, quasi horizontalement, tandis que le cours d'eau a un pente naturelle. Ainsi, au niveau du moulin, le canal d'amenée est plus haut que la rivière et. On utilise cette différence pour faire fonctionner les roues hydrauliques horizontales et verticales (sauf celles au fil de l'eau). Il y a parfois un plan d'eau dans l'installation (au bout du canal ou en travers de la rivière) qui sert de réservoir.

La roue utilisée dépend de la hauteur de chute disponible. Au-dessus de 3 m, on trouve des roues verticales par-dessus ou des roues horizontales. En-dessous, des roues de poitrine et des roues de côté.

Une fois l'eau passée dans la roue, elle passe par un canal d'évacuation, puis elle est rendue à la rivière.

Un moulin à eau fournit typiquement une puissance de 3 000 à 30 000 watts. selon le débit qu'il est capable d'exploiter et la hauteur de la chute d'eau (la différence entre le niveau où l'eau rentre et celui où elle sort).

Certains anciens moulins ont été équipés pour produire de l'électricité ou complètement transformés en petites centrales hydroélectriques. Néanmoins la plupart des centrales hydroélectriques ont été installées sur de nouveaux sites pour exploiter une puissance beaucoup plus grande grâce aux progrès techniques et à la possibilité d'utiliser l'énergie ailleurs (à distance) avec l'électricité.

Les différents types de roue[modifier | modifier le wikicode]

Le grand moulin d'Arenberg (XIXe sicle) en Belgique, équipé d'une roue verticale

Les roues, organes essentiels d'un moulin, sont de différents types. Les roues horizontales ou verticales aboutissent à des architectures très différentes. Les roues horizontales sont moins bien connues que les verticales, car elles ne sont pas visibles depuis l’extérieur.

Les roues horizontales fonctionnent grâce à la force de l’eau (écoulement) appliquée sur les pales de la roue. L’eau provient d’un réservoir en amont. Pour augmenter la hauteur de chute de l’eau, les roues horizontales sont souvent placées sous le moulin.

La roue tourne et transmet son mouvement à la meule. C'est d'elle en grande partie que va dépendre la qualité de la farine.

Bief[modifier | modifier le wikicode]

Schéma de fontionnement d'un moulin à huile et à roue horizontale

La mise en place d'un bief concerne surtout les moulins à roue horizontale, mais on en utilise pour certaines roues verticales, dites roue en dessus, roue de poitrine, et roue de côté). La roue se situe alors à côté du bief. Une conduite mène ensuite l'eau du réservoir à la roue à travers un mur du moulin.

À la sortie de la conduite est aménagée une vanne qui peut être actionnée par le meunier depuis la salle des meules. Il commande ainsi l'arrivée d'eau sur la roue. Le meunier peut ainsi à tout moment arrêter la roue du moulin.

Mouture[modifier | modifier le wikicode]

Schéma de fonctionnement d'un moulin à farine.
Schéma de fonctionnement d'un moulin à papier.

Le système de fonctionnement du moulin à grains repose sur l'agencement de deux meules : la meule « dormante » (ou gisante) et la meule tournante actionnée par un arbre vertical relié au rouet et à l’arbre moteur. Le grain est versé dans un entonnoir en bois : la « trémie ». L'écartement entre les meules détermine la finesse de la mouture. Les deux meules - qui sont l'âme véritable du moulin - sont rainurées de stries rayonnantes ou de stries latérales pour pouvoir écraser le grain par frottement. Il est important d’entretenir ces rainures très régulièrement et le meunier procède alors au rhabillage de la meule tournante qu’il fallait séparer de la meule dormante en la soulevant à l’aide d’une poulie. Il fallait passer la règle, pour situer les parties usées, passer au rouge les cannelures pour vérifier leur degré de rugosité, puis marteler à petits coups de marteau les rainures pour raviver les éveillures des meules, une opération que le meunier pouvait effectuer seul, en une nuit, avec beaucoup de patience et d'habileté.

Lorsqu'il n'y a plus de grain à moudre, les meules offrent bien moins de résistance à la roue qui accélère donc. Si elle finit par arriver à sa vitesse critique, il peut y avoir rupture de l'axe ou d'un autre élément du moulin. Un système indique au meunier que le niveau de grain dans le réservoir est bas. Sur certains moulins, on trouve également une planche mobile pouvant s'interposer entre le jet et la roue. Cette méthode était la seule utilisée avant l'utilisation de vannes suffisamment solides pour pouvoir contenir l'eau du bief.

Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]

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