Moinho de vento

Um moinho de vento capta o vento com grandes velas e transmite essa energia, através de engrenagens de madeira e ferro, a uma mó que esmaga o grão. Do século XII até à chegada do vapor foi, a par da roda hidráulica, a principal fonte de força mecânica na Europa.

O que é

Um moinho de vento é uma máquina que transforma o movimento do ar em rotação, e essa rotação em trabalho útil. Durante a maior parte da sua história, esse trabalho foi moer cereal para fazer farinha. Os moinhos de vento também drenaram pôlderes, serraram madeira, prensaram sementes oleaginosas e trituraram pigmentos.

O moinho desenhado aqui é um moinho de torre: uma torre fixa de pedra com um capelo que roda para pôr as velas de frente para o vento. Este tipo espalhou-se pela Europa a partir do fim da Idade Média, porque a alvenaria aguenta velas grandes e maquinaria pesada e protege tudo do tempo.

Como funciona

O moinho de poste roda inteiro sobre o seu poste; no moinho de torre só roda o capelo.

O vento empurra as velas, que estão ligeiramente torcidas e inclinadas. Comportam-se como as pás de uma hélice: parte do impulso transforma-se num binário que faz rodar o eixo das velas, um veio pesado, quase horizontal, apoiado no capelo.

Nesse eixo está a roda do travão, uma roda grande com os dentes cravados numa das faces. Engrena na lanterna, mais pequena, montada no veio vertical, e assim o movimento passa de horizontal a vertical e ganha velocidade. Mais abaixo, a grande roda dentada faz girar um pequeno carreto no eixo de cada par de mós. No moinho de Gedney Dyke, no Lincolnshire, uma roda do travão de 96 dentes movia uma lanterna de 68, e uma grande roda de 120 dentes carretos de 18: no total, as mós rodavam cerca de nove vezes mais depressa do que as velas.

A andadeira assenta na segurelha, no topo do veio de ferro que atravessa a mó pousadeira.

O veio de ferro sobe através da mó fixa, a pousadeira. No topo tem a segurelha, uma barra ou cruz de ferro que encaixa em rebaixos do olho da mó de cima, a andadeira, e suporta todo o seu peso. Em alguns moinhos a grande roda fica acima das mós e o movimento desce por um veio curto de ferro, mas a andadeira continua apoiada no veio de baixo. O grão cai da tremonha para o olho. Os sulcos picados nas duas pedras cortam-no e empurram a moenda para a borda, de onde sai em farinha. O moleiro sobe ou desce o veio com o aliviadouro, e essa folga decide se a farinha sai fina ou grossa.

A potência do vento cresce com o cubo da sua velocidade: um vento duas vezes mais forte traz oito vezes mais energia. Nenhum rotor consegue aproveitar mais de 59,3%, o limite publicado por Albert Betz em 1920. Os moinhos tradicionais ficam muito abaixo desse valor.

Como construir

Um moinho de vento exige uma comunidade organizada: carpinteiros, pedreiros, um ferreiro e um moleiro que saiba picar as mós. Os passos seguintes dão a ordem do trabalho e as escolhas que contam; as medidas ficam a cargo do construtor de moinhos.

Escolher o local. Um outeiro descampado, longe de árvores e edifícios, virado ao vento dominante. A sotavento de uma árvore ou de uma casa, o ar fica turbulento ao longo de cerca de vinte vezes a sua altura, por isso convém afastar os obstáculos do lado de onde sopra o vento.

Erguer a torre. Uma torre troncocónica de pedra ou tijolo, com paredes grossas na base. No topo leva um anel nivelado de madeira ou ferro, sobre o qual o capelo roda em roletes.

Talhar o eixo e as rodas. O eixo das velas é desbastado num tronco de carvalho e reforçado com ferro onde gasta; a partir do fim do século XVIII muitos passaram a ser de ferro fundido. As rodas são de madeira dura e os dentes são peças soltas, muitas vezes de carpino ou de macieira, trocadas quando se gastam.

Fazer as velas. Quatro braços levam cada um uma grade de ripas sobre a qual se estende um pano. Com o moinho parado e as velas presas, o moleiro abre mais ou menos pano em cada vela conforme o vento, como um marinheiro que riza uma vela.

Escolher as mós. A pedra tem de ser dura e porosa. A pedra francesa de La Ferté-sous-Jouarre era procurada em toda a Europa. A mó costumava ser montada com vários pedaços unidos com gesso e cintados com aros de ferro.

Montar o travão. Uma cinta de madeira aperta o aro da roda do travão. Tem de segurar as velas com vento forte, por isso testa-se primeiro com brisa fraca, e um construtor de moinhos deve confirmar que, com as correntes das velas, aguenta um temporal antes de o moinho começar a trabalhar.

Segurança. Nunca passar no percurso das velas, mesmo quando rodam devagar, e nunca mexer numa vela sem antes apertar o travão e prender as velas. Vigiar o tempo: recolher os panos e imobilizar o moinho antes de chegar o temporal, porque em plena ventania ninguém consegue trabalhar nas velas. Lá dentro, manter mãos, cabelo e roupa larga longe das engrenagens e dos veios em movimento. Um travão sobreaquecido pode incendiar o capelo, e muitos moinhos arderam assim. O pó de farinha no ar é inflamável: nenhuma chama aberta lá dentro.

História e evolução

Os primeiros moinhos de vento bem documentados ficavam no Sistão, na atual fronteira entre o Irão e o Afeganistão. Geógrafos árabes descrevem-nos no século X, e talvez sejam mais antigos. As suas velas giram em torno de um eixo vertical, entre muros que canalizam o vento.

O moinho de eixo horizontal surge na Europa no fim do século XII. Um dos registos datados mais antigos é o de um moinho de poste em Weedley, no Yorkshire, inscrito em 1185 num inventário das terras dos Templários. O moinho de torre, em que só roda o capelo, espalhou-se depois e permitiu moinhos muito maiores.

O leque faz rodar o capelo sobre o anel dentado até as velas voltarem a ficar de frente para o vento.

Em 1745 o ferreiro inglês Edmund Lee patenteou o leque de orientação, uma pequena roda de pás na traseira do capelo. Quando o vento muda, o leque começa a girar e arrasta o capelo até as velas voltarem a ficar de frente para o vento. Em 1772 o construtor de moinhos escocês Andrew Meikle introduziu as velas de mola, feitas de persianas que se abrem sozinhas com as rajadas.

A meio do século XIX, os Países Baixos tinham entre nove e dez mil moinhos de vento, para moer e sobretudo para drenar terras. A máquina a vapor e depois o motor elétrico substituíram-nos; hoje restam lá cerca de mil. As turbinas eólicas modernas usam a mesma física do rotor para acionar geradores.