Pesquisadores revelam segredos do 1º complexo de máquinas da Europa

Sistema hidráulico dos moinhos de água de Barbegal, a primeira planta industrial conhecida do mundo, construído no século 2 d.C., é exemplo da inventividade dos engenheiros romanos

Vista das ruínas do complexo do moinho de Barbegal em 2018. Crédito: Robert Fabre, Saint Etienne du Grès, França

Os moinhos d’água de Barbegal, no sul da França, são um complexo único que remonta ao século 2 d.C. A construção e suas 16 rodas d’água representam a primeira tentativa na Europa de construir um complexo de máquinas em escala industrial. O complexo foi criado quando o Império Romano estava no auge de seu poder. No entanto, pouco se sabe sobre os avanços tecnológicos, principalmente no campo da hidráulica e na difusão do conhecimento da época.

Uma equipe de cientistas liderada pelo professor Cees Passchier, da Universidade Johannes Gutenberg (JGU) em Mainz, na Alemanha, agora reuniu novos conhecimentos sobre a construção e o princípio do abastecimento de água para as fábricas em Barbegal. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista “Scientific Reports”.

Os moinhos d’água foram uma das primeiras fontes de energia que não dependiam da força muscular de humanos ou animais. No Império Romano, a produção movida a água era usada para fazer farinha e cortar pedra e madeira.

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Como um dos primeiros complexos industriais da história europeia, os moinhos de água de Barbegal são um exemplo notável do desenvolvimento da época. O complexo do moinho consistia em 16 rodas d’água em um arranjo paralelo de oito rodas cada, separadas por edifícios centrais e alimentadas por um aqueduto. As partes superiores do complexo foram destruídas e não foram preservados vestígios das estruturas de madeira. Por essa razão, o tipo de rodas de moinho e como elas funcionavam permaneceram um mistério por muito tempo.

Calha incomum

No entanto, os depósitos de carbonato que se formaram com a água corrente nos componentes de madeira permaneceram. Eles foram armazenados no museu arqueológico de Arles e apenas recentemente examinados em detalhes. Os pesquisadores encontraram a marca de uma calha incomum em forma de cotovelo que deve ter sido parte da construção da usina.

“Combinamos as medições das bacias hidrográficas com cálculos hidráulicos e conseguimos mostrar que a calha a que pertencia essa peça em forma de cotovelo muito provavelmente fornecia água às rodas do moinho nas bacias inferiores do complexo”, disse Passchier. “A forma dessa calha era desconhecida de outros moinhos d’água, tanto da época romana como de épocas mais recentes. Ficamos, portanto, intrigados sobre por que a calha foi projetada dessa forma e para que era usada.”

Depósitos de carbonato da parede lateral da calha d’água em forma de cotovelo, que se formaram no interior da calha de madeira. Os padrões verticais são impressões de marcas de serra na madeira. Crédito: Cees Passchier
Adaptação peculiar

À primeira vista, a equipe considerou tal calha desnecessária e até desvantajosa, pois encurta a altura da qual a água cai na roda do moinho. “No entanto, nossos cálculos mostram que a calha de formato estranho é uma adaptação única para os moinhos de Barbegal”, explicou Passchier.

A distribuição dos depósitos de carbonato na calha em forma de cotovelo mostra que ela estava ligeiramente inclinada para trás contra a direção da corrente. Isso criava uma vazão máxima na primeira etapa íngreme da calha e, ao mesmo tempo, o jato d’água para a roda do moinho obtinha o ângulo e a velocidade corretos.

No complicado sistema de moagem, com pequenas bacias d’água, essa solução única era mais eficiente do que um canal d’água tradicional e direto. “Isso nos mostra a inventividade dos engenheiros romanos que construíram o complexo”, disse Passchier.

Ferramenta importante

“Outra descoberta foi que a madeira da calha provavelmente foi cortada com uma serra mecânica movida a água, que é possivelmente a primeira serra mecânica de madeira documentada – novamente, evidência de atividade industrial nos tempos antigos.” A pesquisa foi realizada por uma equipe multidisciplinar de especialistas em geologia, geoquímica, hidráulica, dendrocronologia e arqueologia.

Esboço do complexo do moinho de Barbegal, com as três bacias de água inferiores com rodas de moinho e calhas de água: As bacias inferiores muito provavelmente tinham calhas em forma de cotovelo. Crédito: Cees Passchier

Os depósitos carbonáticos que se formaram nas antigas estruturas hidráulicas são uma ferramenta importante para os pesquisadores nas reconstruções arqueológicas. Em um projeto anterior, a equipe liderada por Passchier havia mostrado que a farinha dos moinhos de Barbegal provavelmente era usada para fazer biscoitos de navio. “Os depósitos de carbonato nos dão uma visão extremamente emocionante das habilidades dos técnicos romanos em uma época que pode ser vista como o predecessor direto de nossa civilização”, acrescentou Passchier, agora professor pesquisador sênior em geoarqueologia.

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