Les premières utilisations de l’énergie hydraulique remontent à la Mésopotamie et à l’Égypte ancienne, où l’irrigation est utilisée depuis le 6e millénaire avant JC et les horloges à eau étaient utilisées depuis le début du 2e millénaire avant JC. D’autres exemples précoces d’énergie hydraulique comprennent le système Qanat dans la Perse antique et le système hydraulique Turpan dans l’Asie centrale antique.
Edit de l’Empire perse
Dans l’Empire perse, les Perses ont construit un système complexe de moulins à eau, de canaux et de barrages connu sous le nom de système hydraulique historique de Shushtar. Le projet, commencé par le roi achéménide Darius le Grand et achevé par un groupe d’ingénieurs romains capturés par le roi sassanide Shapur Ier, a été qualifié par l’UNESCO de « chef-d’œuvre du génie créateur ». Ils furent également les inventeurs du Qanat, un aqueduc souterrain. Plusieurs des grands jardins anciens d’Iran étaient irrigués grâce aux Qanats
Les premières traces de roues à eau et de moulins à eau remontent au Proche-Orient ancien au 4e siècle avant notre ère, plus précisément dans l’Empire perse avant 350 avant notre ère, dans les régions de l’Irak, de l’Iran et de l’Égypte.
ChineEdit
Dans la Chine ancienne, il y avait Sunshu Ao (6e siècle avant J.-C.), Ximen Bao (5e siècle avant J.-C.), Du Shi (vers 31 après J.-C.), Zhang Heng (78 – 139 après J.-C.) et Ma Jun (200 – 265 après J.-C.), tandis que la Chine médiévale avait Su Song (1020 – 1101 après J.-C.) et Shen Kuo (1031-1095). Du Shi utilisait une roue à eau pour actionner les soufflets d’un haut fourneau produisant de la fonte. Zhang Heng a été le premier à employer l’hydraulique pour fournir une force motrice dans la rotation d’une sphère armillaire pour l’observation astronomique.
Sri LankaEdit
Dans l’ancien Sri Lanka, l’hydraulique était largement utilisée dans les anciens royaumes d’Anuradhapura et de Polonnaruwa. La découverte du principe de la tour à vannes, ou fosse à vannes, (Bisokotuwa en cinghalais) pour réguler l’échappement de l’eau est attribuée à l’ingéniosité il y a plus de 2 000 ans. Au premier siècle de notre ère, plusieurs ouvrages d’irrigation à grande échelle avaient été réalisés. À Sigiriya, au Sri Lanka, des systèmes macro- et micro-hydrauliques étaient en place pour répondre aux besoins de l’horticulture et de l’agriculture domestiques, au drainage de surface et au contrôle de l’érosion, aux cours d’eau ornementaux et récréatifs et aux structures de retenue, ainsi qu’aux systèmes de refroidissement. Le corail sur la roche massive du site comprend des citernes pour recueillir l’eau. Les grands réservoirs anciens du Sri Lanka sont Kalawewa (roi Dhatusena), Parakrama Samudra (roi Parakrama Bahu), Tisa Wewa (roi Dutugamunu), Minneriya (roi Mahasen)
Monde gréco-romainEdit
Dans la Grèce antique, les Grecs ont construit des systèmes sophistiqués d’eau et d’énergie hydraulique. Un exemple est la construction par Eupalinos, dans le cadre d’un contrat public, d’un canal d’arrosage pour Samos, le Tunnel d’Eupalinos. Un exemple précoce de l’utilisation de la roue hydraulique, probablement le plus ancien en Europe, est la roue de Perachora (3ème siècle avant JC).
En Égypte gréco-romaine, la construction des premiers automates de machines hydrauliques par Ctésibius (florissant vers 270 avant JC) et Héro d’Alexandrie (vers 10 – 80 après JC) est remarquable. Héro décrit plusieurs machines fonctionnelles utilisant l’énergie hydraulique, comme la pompe à force, dont on sait, grâce à de nombreux sites romains, qu’elle était utilisée pour élever l’eau et dans les moteurs à incendie.
Dans l’Empire romain, différentes applications hydrauliques ont été développées, notamment l’approvisionnement public en eau, les innombrables aqueducs, l’énergie utilisant des moulins à eau et l’exploitation minière hydraulique. Ils furent parmi les premiers à utiliser le siphon pour transporter l’eau à travers les vallées, et utilisèrent le décorticage à grande échelle pour prospecter puis extraire les minerais métalliques. Ils utilisaient largement le plomb dans les systèmes de plomberie pour l’approvisionnement domestique et public, comme l’alimentation des thermes.
L’exploitation hydraulique a été utilisée dans les champs aurifères du nord de l’Espagne, conquis par Auguste en 25 avant JC. La mine d’or alluvionnaire de Las Medulas était l’une des plus grandes de leurs mines. Au moins sept longs aqueducs l’exploitaient, et les courants d’eau étaient utilisés pour éroder les dépôts mous, puis laver les résidus pour en extraire le précieux contenu en or.
Monde arabo-islamiqueEdit
Dans le monde musulman, pendant l’âge d’or islamique et la révolution agricole arabe (8e-13e siècles), les ingénieurs ont largement utilisé l’énergie hydraulique ainsi que les premières utilisations de l’énergie marémotrice, et les grands complexes d’usines hydrauliques. Divers moulins industriels actionnés par l’eau ont été utilisés dans le monde islamique, notamment des moulins à foulon, des moulins à grain, des moulins à papier, des décortiqueurs, des scieries, des moulins à bateaux, des moulins à timbre, des aciéries, des moulins à sucre et des moulins à marée. Au 11e siècle, toutes les provinces du monde islamique disposaient de ces moulins industriels, d’Al-Andalus et d’Afrique du Nord au Moyen-Orient et à l’Asie centrale. Les ingénieurs musulmans ont également utilisé des turbines à eau, employé des engrenages dans les moulins à eau et les machines à élever l’eau, et ont été les premiers à utiliser les barrages comme source d’énergie hydraulique, utilisés pour fournir une puissance supplémentaire aux moulins à eau et aux machines à élever l’eau.
Al-Jazari (1136-1206) a décrit les conceptions de 50 dispositifs, dont beaucoup fonctionnant à l’eau, dans son livre, Le livre de la connaissance des dispositifs mécaniques ingénieux, y compris des horloges à eau, un dispositif pour servir le vin, et cinq dispositifs pour soulever l’eau des rivières ou des bassins. Ces derniers comprennent une courroie sans fin à laquelle sont attachées des cruches et un dispositif alternatif avec des valves articulées.
Les premières machines programmables étaient des dispositifs alimentés par l’eau développés dans le monde musulman. Un séquenceur musical, un instrument de musique programmable, était le plus ancien type de machine programmable. Le premier séquenceur musical était un joueur de flûte automatisé fonctionnant à l’eau, inventé par les frères Banu Musa et décrit dans leur Book of Ingenious Devices, au 9e siècle. En 1206, Al-Jazari a inventé des automates/robots programmables fonctionnant à l’eau. Il a décrit quatre automates musiciens, dont des batteurs actionnés par une boîte à rythmes programmable, qui pouvaient jouer différents rythmes et différents motifs de tambour. L’horloge du château, une horloge astronomique mécanique alimentée par l’eau, inventée par Al-Jazari, était le premier ordinateur analogique programmable.