Moulin à eau - Définition

Un moulin à eau, ou moulin hydraulique, est une installation destinée à utiliser l'énergie mécanique produite par le courant d'un cours d'eau qui est amenée au moulin par un bief. Dans des régions côtières, les mouvements de marée ont été aussi mis à contribution pour faire fonctionner des moulins.

Ancien mécanisme de moulin à eau

Moulin à eau.

Moulin à eau de Braine-le-Château (XIIe siècle)

Castanet-le-Haut (34) - Moulin du Nougayrol. Remarquer la cuve pour stocker l'eau nécessaire au fonctionnement et la conduite pour amener cette eau.

Histoire

Le moulin à eau, attesté en Europe depuis l'antiquité (il est décrit dans le Traité d'architecture de Vitruve^[1]), est plus ancien que le moulin à vent. Il se développe parallèlement à la disparition de l'esclavage à partir du IX^e siècle: l'utilisation de l'energie hydraulique plutôt qu'animale ou humaine permet une productivité sans comparaison avec celle disponible dans l'antiquité (chaque meule d'un moulin à eau peut moudre 150kg de blé à l'heure ce qui correspond au travail de 40 esclaves)^[2]. Le moulin à eau, tout comme le moulin à vent, a été supplanté au XIX^e siècle par l'arrivée de la machine à vapeur, puis par le moteur électrique.

Technique

Dans la majorité des cas la roue à aubes est verticale (axe horizontal).

• Dans un moulin au fil de l'eau, c'est le courant du cours d'eau ou du bief qui entraîne la roue à aubes par sa partie inférieure.
• En conduisant l'eau au-dessus de la roue, c'est la chute de l'eau qui transmet son énergie à la roue ; l'usage de roues à godets permet un rendement supérieur.
• L'eau peut aussi arriver sous la roue, pour lui transmettre une partie de son énergie cinétique.

A partir de la révolution industrielle, et plutôt au XXème siècle, certains moulins utilisent une roue horizontale (à axe vertical) également dite " turbine ", en particulier dans le cas des moulins " à retenue ", qui sont en général de taille modeste. Le niveau d'eau est maintenu à une hauteur suffisante en amont du moulin par un déversoir. Ce matériel est réputé blesser ou tuer les gros poissons, alors qu'ils franchissent sains et sauf les roues à aube. Dans tous les cas une grille protège la roue ou la turbine des branches, troncs ou objets amenés par le courant qui pourrait endommager ces pièces. Cette grille doit être nettoyée régulièrement.

Dans certaines installations, l'eau nécessaire au fonctionnement est amenée par une conduite dans une cuve attenante au moulin et stockant cette eau.

L'énergie produite par un moulin à eau est utilisée localement. Elle est transmise et éventuellement démultipliée mécaniquement à l'appareil à mouvoir, par l'intermédiaire d'engrenages ou de courroies.

Usages

Les moulins à eau étaient utilisés pour de multiples usages avant l'ère industrielle, comme :

• moudre des céréales, l'usage le plus ancien ;
• dans l'industrie forestière, les scieries ;
• pour le textile : foulons, métiers à tisser ;
• pour le travail des métaux : meules, forges, marteaux pilons ;
• pour actionner des pompes.
• moulin à papier : du 13° au 18° siècle, l'énergie du moulin servait à réduire les chiffons détrempés en pâte à papier en actionnant des pilons munis de pointes. Au 19° siècle, elle actionne en outre la machine à papier en continu.Mais le terme moulin est alors abandonné au profit du terme papeterie

Quelques exemples de sites qui utilisent (ou utilisaient) cette énergie hydraulique : la machine de Marly qui faisaient fonctionner les cascades, fontaines et bassin du jardin du Château de Versailles ou le Pavillon de Manse qui se trouve à Chantilly et qui abritait une machine hydraulique qui avait la même fonction que celle de Marly mais pour les jardins du Château de Chantilly.