Molino de agua: qué es y cómo funciona

Descubre qué es un molino de agua, cómo funciona, sus tipos y usos —de la molienda a la generación hidroeléctrica— y su impacto en la energía y la industria.

Autor: Leandro Alegsa

Un molino de agua es un motor que utiliza una rueda de agua o una turbina para impulsar un proceso mecánico, como la producción de harina o madera, o la conformación de metales (laminación, molienda o trefilado). Un molino de agua que sólo genera electricidad suele denominarse central hidroeléctrica.

 

Historia breve

Los molinos de agua son una de las máquinas movidas por energía renovable más antiguas conocidas por la humanidad. Su uso se remonta a civilizaciones clásicas como la romana y la helenística, y su desarrollo fue clave en la Revolución Industrial antes de la generalización de los motores de combustión y la electricidad. A lo largo de los siglos, los molinos evolucionaron desde sencillas ruedas de cubo hasta turbinas más eficientes que permitieron tareas industriales más intensivas.

Componentes principales

  • Rueda de agua o turbina: convierte la energía del agua en movimiento rotatorio.
  • Eje: transmite el movimiento de rotación desde la rueda o turbina hacia la maquinaria interna.
  • Engranajes y transmisiones: adaptan la velocidad y el par (torque) para diferentes usos, por ejemplo, aumentar velocidad para una sierra o reducirla para piedras de molino.
  • Piedras de molino u otros elementos de trabajo: en molinos de grano, las piedras trituran el cereal; en otros molinos, pueden ser sierras, martillos o rodillos.
  • Canaleta, represa o acueducto: estructuras que conducen y regulan el caudal de agua hacia la rueda o turbina.
  • Cámara o edificio del molino: alberga la maquinaria y protege el mecanismo de la intemperie.

Tipos principales

  • Rueda de eje horizontal (rueda de cubo o de paletas): la más antigua y visible en muchos molinos históricos.
  • Rueda de eje vertical: más compacta, habitualmente usada en molinos con mucha variación de caudal.
  • Turbinas hidráulicas (por ejemplo, Francis, Pelton, Kaplan): más eficientes y compactas; comunes en centrales hidroeléctricas y molinos modernos.
  • Molinos de rodezno: aprovechan el flujo superficial del río, generalmente con una rueda exterior.

Cómo funciona (paso a paso)

  • Captación del agua: mediante un canal, represa o acueducto se dirige el agua hacia la rueda o turbina.
  • Acción sobre la rueda/turbina: el agua empuja las paletas o chorros sobre la turbina, generando rotación.
  • Transmisión: el eje central transmite la rotación a los engranajes y piezas intermedias.
  • Trabajo útil: la energía mecánica mueve las piedras de molino, las sierras, los rodillos u otras máquinas acopladas.
  • Salida del agua: después de ceder energía, el agua se devuelve al cauce, al depósito o se descarga corriente abajo.

Usos tradicionales y modernos

  • Molienda de cereales: producir harina y otros productos alimentarios.
  • Industria maderera: accionamiento de sierras en serrerías.
  • Forja y metalurgia: martinetes, laminadoras o trefiladoras accionadas por molino.
  • Textil: maquinaria para hilar y tejer en fábricas antiguas.
  • Generación de electricidad: en turbinas modernas —cuando el objetivo es solo producir electricidad— se habla de centrales hidroeléctricas.
  • Molinos de pequeña escala y educativos: uso en museos, difusión histórica y generación local de energía.

Ventajas y desventajas

  • Ventajas: aprovechamiento de energía renovable, baja emisión de gases, larga vida útil si se mantiene correctamente y eficiencia en aplicaciones mecánicas directas.
  • Desventajas: impacto sobre ecosistemas acuáticos (alteración de caudales y migración de peces), dependencia del caudal y necesidades de infraestructura (represas, canales) que pueden ser costosas o invasivas.

Mantenimiento y conservación

El mantenimiento regular es clave para la durabilidad: limpieza de palas y canales; revisión de ejes, cojinetes y engranajes; protección contra la corrosión y la humedad; y reparaciones de las piedras de molino o componentes de la transmisión. En el caso de molinos históricos, las tareas de conservación pueden incluir restauraciones cuidadosas para preservar el valor patrimonial.

Impacto ambiental y medidas de mitigación

El impacto se puede reducir con soluciones como pasos para peces, turbinas de diseño menos lesivo, gestión adecuada del caudal ambiental y políticas que eviten grandes represas en zonas sensibles. Los pequeños molinos de bajo impacto combinados con buenas prácticas pueden ofrecer beneficios locales sin grandes daños ecológicos.

Ejemplos y curiosidades

  • Muchos molinos antiguos en Europa, Asia y América Latina se han restaurado como museos o centros culturales.
  • Algunas turbinas modernas alcanzan rendimientos muy superiores a las ruedas tradicionales, permitiendo aprovechar caudales menores con buena eficiencia.
  • En la arquitectura rural, el molino es a menudo un hito social y económico, ligado a la producción agrícola local.

Cómo identificar un molino de agua

  • Presencia de una rueda visible o una estructura que encierra una turbina.
  • Canales, tajamares o presas pequeñas que desvían el agua hacia el edificio del molino.
  • Edificio con una habitación baja y ancha que alberga la maquinaria y las piedras de molienda.

En resumen, el molino de agua es una tecnología histórica que sigue siendo relevante: desde usos tradicionales como la molienda hasta aplicaciones modernas en generación de energía y proyectos sostenibles a pequeña escala. Su estudio y conservación permiten comprender mejor la relación entre tecnología, sociedad y recursos naturales.

Molino de agua de Braine-le-Château, Bélgica (siglo XII)  Zoom
Molino de agua de Braine-le-Château, Bélgica (siglo XII)  

Historia

China

En el año 31 d.C., un ingeniero chino llamado Du Shi (Wade-Giles: Tu Shih) "inventó el primer fuelle accionado por agua. Se trataba de una complicada máquina con engranajes, ejes y palancas que funcionaba con una rueda hidráulica". Este invento ayudó a forjar el hierro fundido de los altos hornos. En la literatura del siglo V aparecen descripciones más extensas.

Grecia y Roma

Los antiguos griegos y romanos utilizaron esta tecnología. En el siglo I a.C., el epigramático griego Antípatro de Tesalónica fue el primero en hacer referencia a la rueda hidráulica. La elogió por su uso en la molienda del grano y la reducción del trabajo humano.

Los romanos utilizaban ruedas hidráulicas tanto fijas como flotantes e introdujeron la energía hidráulica en otros países del Imperio Romano. Los llamados "molinos griegos" utilizaban ruedas hidráulicas con un eje montado verticalmente. Un "molino romano" tiene un eje montado horizontalmente. Los molinos de estilo griego son los más antiguos y sencillos de los dos diseños, pero sólo funcionan bien con altas velocidades de agua y con piedras de molino de pequeño diámetro. Los molinos de estilo romano son más complicados, ya que requieren que los engranajes transmitan la fuerza de un eje horizontal a otro vertical. Un ejemplo de molino de agua de la época romana sería el de Barbegal, en el sur de Francia, de principios del siglo IV, donde se utilizaban 16 ruedas hidráulicas de gran alcance para alimentar un enorme molino harinero.

La Orden del Císter construyó enormes complejos de molinos por toda Europa Occidental durante la época medieval.

Europa Medieval

En un estudio realizado en 2005, el académico Adam Lucas identificó las siguientes primeras apariciones de diversos tipos de molinos industriales en Europa Occidental. Destaca el papel preeminente de Francia en la introducción de nuevos usos innovadores de la energía hidráulica.

Primera aparición de varios molinos industriales en la Europa medieval, 770-1443 d.C.

Tipo de molino

Molino de malta

Tren de batanes

Fábrica de curtidos

Molino de forja

Molino de afilado de herramientas

Molino de cáñamo

Fuelle

Aserradero

Molino triturador de mineral

Alto horno

Fábrica de corte y de corte longitudinal

Fecha

770

1080

ca. 1134

ca. 1200

1203

1209

1269, 1283

ca. 1300

1317

1384

1443

País

Francia

Francia

Francia

Inglaterra, Francia

Francia

Francia

Eslovaquia, Francia

Francia

Alemania

Francia

Francia

Funcionamiento de un molino de agua

Por lo general, el agua se desvía desde un río, un embalse o un estanque hasta una turbina o una rueda hidráulica, a lo largo de un canal o una tubería (que se conoce como canal de desagüe, canal de cabecera, canal de molino, canal de agua, canal de agua, canal de agua (escocés) o canal de agua). La fuerza del movimiento del agua impulsa las aspas de una rueda o turbina, que a su vez hace girar un eje que acciona el resto de la maquinaria del molino. El agua que sale de la rueda o de la turbina se drena a través de un canal de cola, pero este canal también puede ser el canal de cabeza de otra rueda, turbina o molino. El paso del agua se controla mediante compuertas que permiten el mantenimiento y cierta medida de control de las inundaciones; los grandes complejos de molinos pueden tener docenas de compuertas que controlan complicadas carreras interconectadas que alimentan múltiples edificios y procesos industriales.

Los molinos de agua pueden dividirse en dos tipos, uno con una rueda hidráulica horizontal sobre un eje vertical y otro con una rueda vertical sobre un eje horizontal. Los más antiguos eran molinos horizontales en los que la fuerza del agua, al golpear una simple rueda de paletas colocada horizontalmente en línea con el flujo, hacía girar una piedra de rodadura equilibrada sobre el timón que está encima de un eje que sube directamente desde la rueda. La piedra de la cama no gira. El problema de este tipo de molino radica en la falta de engranajes; la velocidad del agua determinaba directamente la velocidad máxima de la piedra de rodadura que, a su vez, fijaba el ritmo de la molienda.

 Molinos de agua en Bosnia  Zoom
Molinos de agua en Bosnia  

Tipos de molinos de agua

  • Los molinos de muelas muelen los granos para convertirlos en harina. Estos eran sin duda el tipo de molino más común.
  • Los molinos de batanes o Walkmills se utilizaban para el proceso de acabado de las telas (véase también batanes).
  • Los molinos de cuchillas se utilizaban para afilar las cuchillas recién fabricadas.
  • Los aserraderos cortan la madera para convertirla en aserrada
  • Los descortezadores extraen la corteza de los árboles para utilizarla en las curtidurías
  • Las fábricas de radios convertían la madera en radios para las ruedas de los carruajes.
  • Al principio de la revolución industrial, las fábricas de algodón solían funcionar con una rueda de agua.
  • Los molinos de alfombras para fabricarlas a veces funcionaban con agua.
  • Las fábricas textiles para tejer telas a veces funcionaban con agua.
  • Los molinos de pólvora para fabricar pólvora negra o pólvora sin humo a veces funcionaban con agua.
  • Los altos hornos, las fraguas, los molinos de corte y las fábricas de hojalata eran, hasta la introducción de la máquina de vapor, invariablemente de agua y a veces se llamaban molinos de hierro.
  • Antes de la introducción del cubilote (un horno de reverbero), el plomo solía fundirse en molinos de fundición.
  • Las fábricas de papel utilizan el agua no sólo como fuerza motriz, sino también en grandes cantidades en el proceso de fabricación.
 

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