Reconstrucción de la ingeniería industrial romana | Ars Technica

Los arcos del Coliseo, la cúpula del Panteón, el molino de agua de Barbegal … ¿codos? La arquitectura romana es conocida por su elegancia e ingenio. Una reliquia curiosa, montada en el sótano de un museo, muestra que el diseño romano también aumentó la eficiencia de un antiguo complejo industrial construido para funcionar en lugar de impresionar.

El complejo de molinos de agua de Barbegal del siglo II en el sur de Francia no era un monumento imponente hecho para asombrar a las masas. Pero tampoco era un molino cualquiera. Era la concentración más formidable de fuerza mecánica que existía en la antigüedad: una serie de 16 ruedas hidráulicas capaces de moler unas 55.000 libras de harina al día.

Hacer que esta matriz funcione de manera eficaz requirió una cuidadosa ingeniería hace miles de años. Y en estos días, con el complejo del molino en ruinas, se necesitaba un equipo internacional de expertos en arqueología, geología y mecánica de fluidos para reconstruir las pistas del sistema de rampas de madera que canalizaban el agua de manera eficiente a través del complejo. El componente principal que descubrió el equipo de investigación fue un canalón de agua de forma extraña, único en su diseño: el canalón acodado.

ingeniería eficiente

Maximizar la eficiencia en el complejo de la fábrica de Barbegal habría sido un enigma complicado porque era un sistema muy elaborado. Una serie de acueductos traían agua desde el río más cercano hasta la cima de la colina sobre la que se construyó el complejo del molino. Luego, el agua fluyó sobre las ruedas hidráulicas, que estaban dispuestas en dos filas de ocho paralelas a la pendiente. Las propias ruedas hidráulicas se colocaron en cuencas talladas en la roca.

“El complejo de la fábrica es especial”, dijo Cees Passchier. Es el autor principal del estudio y también profesor retirado de geología estructural y tectónica en la Universidad de Mainz en Alemania. “Es el único ejemplo que conocemos de un complejo de molinos múltiples romanos. Por lo general, solo encuentras plantas pequeñas. «

Un molino ordinario tiene un solo depósito. El agua del depósito pasa a través de un canalón hasta una rueda hidráulica corriente abajo. Es fácil manipular la profundidad del agua en el embalse con una presa y una compuerta. Esto significa que el flujo de agua ya está bajo control ajustado antes de que ingrese a la rampa, y la rampa en sí puede ser una rampa simple y recta que dirige el agua hacia la rueda.

Pero el complejo Barbegal de múltiples capas no tenía un solo depósito. En cambio, tenía esas hileras de cuencas talladas dispuestas en una línea colina abajo. Los lavabos tenían un doble propósito: recoger el agua que caía de una rueda y, al mismo tiempo, servir como fuente de agua para la siguiente rueda de la serie. En comparación con un solo depósito, la profundidad del agua en estas cuencas era más difícil de controlar. Passchier y sus colegas creen que la rampa de codo cuidadosamente formada, una rampa de dos metros y medio doblada en un extremo como la punta de un palo de hockey, fue diseñada para enfrentar este desafío único.

“Ninguna de estas formas se conoce en los molinos modernos o medievales”, dijo Passchier.

reconstruyendo la fábrica

Las fábricas de Barbegal tampoco eran conocidas. De todo el complejo industrial, solo queda un esqueleto. Las ruedas hidráulicas de madera y otras piezas de maquinaria se han podrido hace mucho tiempo, dejando el funcionamiento interno de las fábricas de Barbegal en un misterio. Pero las pistas sobre el sistema permanecen porque el agua rica en minerales de la zona ha dejado algo atrás: carbonato de calcio, un aliado de los arqueólogos desde hace mucho tiempo.

«A pesar de que la madera en sí desapareció, porque al ser orgánica estaba toda descompuesta, los depósitos minerales, siendo una cerámica dura, esencialmente, permanecieron», dijo John Lambropoulos, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Rochester, que no participó en la investigar.

A lo largo de los años, estos depósitos de carbonato se convirtieron en una capa similar a una piedra, incorporada en cuencas de roca y moldeada en maquinaria de madera. Cuando el complejo del molino se excavó por primera vez en la década de 1930, algunos de estos depósitos de carbonato ayudaron a los investigadores a hacer inferencias sobre la maquinaria interna, como las dimensiones y la ubicación de las ruedas hidráulicas. Pero muchos de los moldes de carbonato eran solo fragmentos, rotos en los siglos siguientes. Afortunadamente, incluso estos se salvaron, transportados y almacenados correctamente en el museo arqueológico de Arles, la ciudad más cercana.

“Durante 80 años, estos fragmentos han estado allí, en algún lugar del gigantesco sótano del museo”, dijo Passchier. A pesar de que estaban rotos, los fragmentos de carbonato aún contenían la clave de las formas de la maquinaria de madera sobre la que se habían formado. Passchier y sus colegas los limpiaron y organizaron. “Descubrimos que algunos fragmentos se ajustan a esta forma de codo. Y era claramente parte de un abrevadero. «

Para comprender dónde encaja esta extraña canaleta en el complejo del molino de Barbegal, el equipo de investigación analizó los patrones de las capas de carbonato, que proporcionan información sobre cómo fluía el agua, y las dimensiones de los fragmentos y del complejo del molino en sí. Modelaron diferentes posibilidades, calcularon cómo el agua podría haber fluido a través del molino y concluyeron que la canaleta en forma de codo se había usado para dirigir el agua desde la cuenca en el fondo de una rueda hidráulica hasta la parte superior de la siguiente rueda hidráulica abajo.

Pero con la profundidad del agua flotante de las múltiples cuencas del complejo del molino, simplemente dirigir el agua no fue suficiente: las canaletas en Barbegal son necesarias para regular el flujo. Las canaletas tenían que ser empinadas para que el agua alcanzara una alta velocidad al caer de la cuenca, dijo Passchier. Pero también tenían que ser poco profundos para que el agua cayera sobre la rueda en el ángulo correcto.

«No se puede tener un canalón empinado y poco profundo al mismo tiempo, así que la solución es hacer el codo».

dando el codo

Una fuerte caída cerca de donde el agua salía de la cuenca proporcionó aceleración para un flujo rápido. La curva del codo luego controló este flujo, el agua se movió casi horizontalmente a lo largo del tramo más largo de la rampa hasta que llegó a la siguiente rueda.

Fue una respuesta simple y elegante a un complejo rompecabezas de diseño. Según Hubert Chanson, profesor principal de ingeniería hidráulica en la Universidad de Queensland en Australia, esto sugiere que los antiguos romanos tenían una mejor comprensión de la mecánica de fluidos y la ingeniería hidráulica de lo que a veces suponen los científicos e historiadores.

«[Passchier and his colleagues] Básicamente están proponiendo una idea de que los romanos en realidad entendían que podían mejorar su eficiencia general ”, dijo Chanson, quien revisó un primer borrador del manuscrito del codo pero no participó en la investigación. “Si es correcto, ¿quién sabe? Pero ciertamente es un enfoque muy sólido. «

En la actualidad, es poco probable que el descubrimiento de la cuneta tenga un gran impacto en la gestión actual del agua: la tecnología ha avanzado mucho más allá del alcance de las plantas de Barbegal en los últimos dos milenios. Pero para Passchier, todavía vale la pena descubrir el funcionamiento perdido de la tecnología antigua.

«[The elbow flume] no va a cambiar la forma en que vemos el mundo, pero puede haber otras cosas en arqueología que puedan ayudarnos a encontrar algunas soluciones económicas a los problemas que tenemos ”, dijo Passchier. “Lo que demuestra es que, también en la antigüedad, la gente era creativa. Tenían un problema y tenían que encontrar una solución creativa. «

Alice McBride es escritora y ecologista de Maine. Actualmente estudia redacción científica en el MIT.

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