Les moulins romains

Les moulins romains utilisés dans l'agriculture

Les moulins étaient importants dans l'agriculture car ils permettaient la production de grandes quantités de farine utilisées pour faire du pain. Avant l'invention des moulins, les gens utilisaient une pierre à moudre le grain, c'est-à-dire une pierre arrondie qui était pressée manuellement contre une autre pierre plate rendant ainsi le processus de meulage extrêmement long et laborieux.

À la fin du Ve siècle av. JC, les Grecs inventèrent le premier moulin, le moulin dit d'Olynthe (ou le moulin à trémie d’Olynthe) qui se composait de deux meules de forme rectangulaire. La meule supérieure avait une longue poignée que les ouvriers utilisaient pour effectuer un mouvement de va-et-vient. La trémie était la cavité creuse avec une fente dans le milieu à travers laquelle le grain était versé.

Moulin avec meule de pierre pour moudre le blé au musée en plein air d'Augusta Raurica CC BY-SA 3.0

La technologie de meulage progressa avec l'introduction des meules rotatives. La mola asinaria qui date de 200-300 av. JC était un moulin rotatif de base conduit par des chevaux, des ânes ou des mules aux yeux bandés et utilisé principalement pour moudre la farine et le maïs. Parfois, il utilisait la force humaine et était conduit par des esclaves. Il avait un axe horizontal attaché à un axe vertical qui faisait tourner la meule supérieure ou le catilus. La meule supérieure avait une forme de sablier et une trémie à son sommet à travers laquelle le grain était versé. La meule inférieure (ou la méta) située sous la pierre en forme de sablier (ou de cône) avait une forme conique et était stationnaire. Les meules utilisées étaient souvent de la roche volcanique (lave) pour leur dureté.

Le dernier siècle av. JC vit une nouvelle percée dans la technologie de broyage avec l'introduction du moulin à eau. Les moulins à eau étaient plus puissants que les moulins tournés par des animaux et permettaient la production de plus grandes quantités de farine. Il y avait différents types de moulins à eau utilisant différents types de roues à palettes. Il y avait trois types de roues à palettes verticales, la "roue en dessus", alimentée par le haut, la "roue de poitrine" qui était alimentée par le milieu, et la "roue en dessous" qui etait alimentée par le bas. La "roue en dessus" était la plus efficace et générait le plus de puissance, tandis que la "roue en dessus", qui utilisait habituellement le courant d'une rivière, produisait le moins de puissance. Il y avait aussi la roue à aubes horizontale où le mouvement circulaire de la roue était horizontal.

Le mouvement circulaire de la roue était transféré à la meule supérieure. Lorsque la roue était horizontale, le mouvement était transféré directement via un axe vertical. Lorsque la roue était verticale, un engrenage convertissait le mouvement circulaire vertical en une rotation horizontale. L'engrenage était un système de transmission similaire aux systèmes de transmission des voitures. Il se composait de deux roues dentées qui augmentaient la vitesse de la meule et qui généraient de la puissance supplémentaire.

Souvent, les moulins à eau utilisaient l'énergie hydraulique d'un aqueduc voisin. L'eau de l'aqueduc était redirigée vers les roues hydrauliques à haute vitesse via un système de réservoirs, de mini-canaux et de tuyaux. Les citernes et les vannes pouvaient également couper ou limiter l'alimentation en eau, par exemple lors des inspections ou des réparations.

Les moulins de Janiculum et de Barbegal sont des exemples impressionnants de complexes de moulins hydrauliques produisant de la farine à l'échelle industrielle. L'aqueduc et les murs du complexe de moulins à Barbegal près d'Arles, France sont encore visibles aujourd'hui. Le complexe de moulins hydrauliques de Barbegal qui opérait entre le 1er et le 3ème siècle après JC avait 16 roues "en-dessus" et pouvait produire 4,5 tonnes de farine par jour ou assez pour approvisionner les 10.000 à 40.000 habitants de la ville de Arelate (la ville d'Arles aujourd'hui).

Les moulins aux usages industriels

Les moulins utilisés dans les mines
Les anciens moulins romains utilisés dans les mines romaines avaient des marteaux-pilons actionnés par des roues hydrauliques via un système de cames qui broyaient le minerai extrait avant de poursuivre son traitement. Ces moulins cassaient les minerais de métal pour diminuer leur taille afin de les fondre, notant qu'ils étaient également utilisées dans l'agriculture pour piler les céréales. Ces moulins pouvaient également être utilisés pour travailler le métal rouge après la fin du processus de fusion.

Les opérations minières avaient des aqueducs construits à proximité qui pouvaient être très longs et qui amenaient l'eau des rivières lointaines. L'eau était généralement recueillie dans de grandes cuves qui étaient ensuite utilisées soit dans des opérations d'abattage, soit pour alimenter les moulins. Les mines de Dolaucothi au Pays de Galles ou dans les mines de Rio Tinto en Espagne ont des aqueducs encore visibles aujourd'hui.

Tout comme dans les anciens moulins romains utilisés pour moudre le grain, les moulins utlisés dans les mines permettaient de sauver beaucoup d'energie humaine et d'accélérer le traitement du minerai. Avant l'introduction de ces anciens moulins romains au 1er siècle avant JC, les Romains broyaient le minerai manuellement, ce qui prenait beaucoup de temps et demandait beaucoup de main-d'œuvre.

Schéma de la scierie romaine de Hiérapolis CC BY 3.0

Les anciens moulins romains utilisés dans la construction
Les Romains avaient aussi des scieries utilisant l'énergie hydraulique qui pouvaient couper de grandes quantités de bois ou de pierre (marbre) et d'économiser énormement en main-d'œuvre. La scierie était une machine incroyablement complexe composée de scies actionnées par une roue à palettes. La scie utilisait un système bielle-manivelle.

Certains archéologues pensent que cette scierie est représentée sur le sarcophage de Marcus Aurelius Ammianos à Hiérapolis datant de 250-300 après JC. Le poète romain Ausonius évoqua également le son hurlant d'une scierie utilisant l'énergie hydraulique près de la Moselle en Allemagne au 4ème siècle après JC. La plupart des historiens croient donc que les scieries furent utilisées dans tout l'Empire romain pour couper des pierres avec précision et à grande vitesse.

REFERENCES

• The Oxford Handbook of Engineering and Technology in the Classical World (Oleson J.P., Oxford University Press, 2009).
• Grain-Mills and Flour in Classical Antiquity (L. A. Moritz, British Academy First edition, 2002)
• The Roman Watermills and Settlement at Ickham (P. Bennett I. Riddler C. Sparey-Green, Canterbury Archaeological Trust, 2010)

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