A vízenergia korai felhasználása Mezopotámiába és az ókori Egyiptomba nyúlik vissza, ahol az öntözést már az i. e. 6. évezred óta, a vízórákat pedig az i. e. 2. évezred elejétől használták. A vízenergia más korai példái közé tartozik a Qanat-rendszer az ókori Perzsiában és a Turpan vízrendszer az ókori Közép-Ázsiában.
Perzsa BirodalomSzerkesztés
A Perzsa Birodalomban a perzsák vízimalmok, csatornák és gátak bonyolult rendszerét építették ki, amelyet Shushtar történelmi hidraulikai rendszer néven ismertek. A projektet, amelyet Nagy Dareiosz achaemenida király kezdett el, és amelyet I. Shapur szasszanida király által elfogott római mérnökök egy csoportja fejezett be, az UNESCO a “kreatív zsenialitás remekműveként” emlegette. Ők voltak a Qanat, a föld alatti vízvezeték feltalálói is. Irán számos nagy, ősi kertjét a Qanatoknak köszönhetően öntözték
A vízikerekek és vízimalmok legkorábbi bizonyítékai az ókori Közel-Keletről származnak az i. e. 4. századból, konkrétan a Perzsa Birodalomban i. e. 350 előtt, Irak, Irán és Egyiptom területén.
KínaSzerkesztés
Az ókori Kínában volt Sunshu Ao (Kr. e. 6. század), Ximen Bao (Kr. e. 5. század), Du Shi (Kr. u. 31 körül), Zhang Heng (78-139) és Ma Jun (200-265), míg a középkori Kínában Su Song (1020-1101) és Shen Kuo (1031-1095). Du Shi vízkereket alkalmazott az öntöttvasat előállító kohó fúvókájának működtetésére. Zhang Heng volt az első, aki hidraulikát alkalmazott a csillagászati megfigyelésekhez használt armilláris gömb forgatásához szükséges hajtóerő biztosítására.
Srí LankaSzerkesztés
Az ősi Srí Lankán a hidraulikát széles körben használták az ősi Anuradhapura és Polonnaruwa királyságokban. A szeleptorony vagy szelepgödör (szingalézül Bisokotuwa) elvének felfedezését a víz kiáramlásának szabályozására több mint 2000 évvel ezelőtt a leleményességnek tulajdonítják. A Kr. u. első századra számos nagyszabású öntözőművet fejeztek be. A Srí Lanka-i Sigiriyában makro- és mikro-hidraulikát építettek a háztartási kertészeti és mezőgazdasági igények, a felszíni vízelvezetés és az erózió elleni védelem, a dísz- és rekreációs vízfolyások és a vízvisszatartó szerkezetek, valamint a hűtőrendszerek biztosítására. A helyszínen a masszív sziklán található korallok között vízgyűjtő ciszternák is találhatók. Srí Lanka nagy ősi víztározói: Kalawewa (Dhatusena király), Parakrama Samudra (Parakrama Bahu király), Tisa Wewa (Dutugamunu király), Minneriya (Mahasen király)
Görög-római világSzerkesztés
Az ókori Görögországban a görögök kifinomult víz- és vízerőműveket építettek. Erre példa az Eupalinosz által közbeszerzési szerződés keretében Szamosz számára épített vízvezeték, az Eupalinosz-alagút. A hidraulikus kerék használatának korai példája, valószínűleg a legkorábbi Európában, a perachorai kerék (Kr. e. 3. század).
A görög-római Egyiptomban említésre méltó az első hidraulikus gépi automaták megépítése Ctesibius (virágzott Kr. e. 270 körül) és Alexandriai Hero (Kr. u. 10-80) által. Hero számos hidraulikus erővel működő gépet ír le, például az erőszivattyút, amelyről számos római kori lelőhelyről tudjuk, hogy vízemelésre és tűzoltógépekben használták.
A Római Birodalomban különböző hidraulikai alkalmazásokat fejlesztettek ki, többek között a közüzemi vízellátást, számtalan vízvezetéket, a vízimalmok segítségével történő energiaellátást és a hidraulikus bányászatot. Az elsők között alkalmazták a szifont a víz völgyeken való átvezetésére, és nagymértékben alkalmazták a süllyesztést a fémércek felkutatására, majd kitermelésére. Széles körben használták az ólmot a háztartási és közüzemi vízvezetékrendszerekben, például a termák táplálására.
A hidraulikus bányászatot Észak-Spanyolország aranylelőhelyein alkalmazták, amelyet Augustus Kr. e. 25-ben hódított meg. A Las Medulas-i alluviális aranybánya volt az egyik legnagyobb bányájuk. Legalább hét hosszú vízvezeték működtette, és a vízfolyások segítségével erodálták a lágy lelőhelyeket, majd kimosták a hordalékot az értékes aranytartalomért.
Arab-iszlám világSzerkesztés
A muszlim világban az iszlám aranykor és az arab mezőgazdasági forradalom (8-13. század) idején a mérnökök széles körben használták a vízenergiát, valamint az árapályenergia korai felhasználását és a nagy hidraulikus gyárkomplexumokat. Az iszlám világban sokféle vízzel hajtott ipari malmot használtak, többek között töltőmalmokat, reszelőmalmokat, papírmalmokat, hántolómalmokat, fűrészmalmokat, hajómalmokat, bélyegzőmalmokat, acélmalmokat, cukormalmokat és árapálymalmokat. A 11. századra az iszlám világ minden tartományában működtek ilyen ipari malmok, Al-Andalúztól és Észak-Afrikától a Közel-Keleten át Közép-Ázsiáig. A muszlim mérnökök vízturbinákat is használtak, fogaskerekeket alkalmaztak vízimalmokban és vízemelő gépekben, és úttörők voltak a gátak mint vízenergia-források alkalmazásában, amelyeket a vízimalmok és vízemelő gépek további energiaellátására használtak.
Al-Jazari (1136-1206) A zseniális mechanikai eszközök tudásának könyve című könyvében 50 eszköz terveit írta le, amelyek közül sok vízhajtású volt, köztük vízórákat, egy bort felszolgáló eszközt és öt olyan eszközt, amellyel folyókból vagy medencékből emelték ki a vizet. Ezek közé tartozik egy végtelenített szalag, amelyhez korsók voltak csatlakoztatva, és egy dugattyús szerkezet csuklós szelepekkel.
A legkorábbi programozható gépek a muszlim világban kifejlesztett vízhajtású eszközök voltak. A programozható gépek legkorábbi típusa a zenei szekvencer, egy programozható hangszer volt. Az első zeneszekvencer egy automatizált, vízzel hajtott fuvolajátékos volt, amelyet a Banu Musa testvérek találtak fel, és amelyet a 9. században írtak le a Leleményes eszközök könyvében. 1206-ban Al-Dzsazari feltalálta a vízzel működő programozható automatákat/robotokat. Leírt négy automata zenészt, köztük egy programozható dobgép által működtetett dobgépet, ahol különböző ritmusok és különböző dobminták lejátszására lehetett rávenni őket. Az Al-Jazari által feltalált váróra, egy vízzel hajtott mechanikus csillagászati óra volt az első programozható analóg számítógép.