最初の水車がいつ発明されたのかは、正確にはわかっていません。しかし、その起源は、近東で灌漑に用いられていた「ノリア（水汲み車）」を改良したものと考えられています。紀元前3世紀にアルキメデスが歯車について考察したことは、初期の水車を駆動する機構の製作へとつながり、紀元前1世紀のギリシャでは、風車の出現よりはるかに早く実現しました。
当時の装置は非常に原始的なもので、垂直に立った木製の水車の軸を石臼に直接つなぎ、固定された石臼の上で回転させるという仕組みでした。水車が本格的に普及するのは、11世紀になってからのことです。
最初の水車の発明
人類の歴史における重要な発明である水車と水力エネルギーは、運河や水道に関する先人の技術によって生まれました。垂直の水車を使った製粉機は、紀元前1世紀に東方で、現場に精通した無名の発明者たちによって考案されたとされています。その後、ローマ帝国と中国で並行して広まり、主に穀物の製粉に利用され、やがて初期の手工業分野にも応用されました。ローマ帝国末期には、この技術は東西のすべての属州に普及していました。
中世に入ると水車の発展はさらに加速し、用途も多様化していきました。製材、冶金用の杵やふいご、織物産業のための縮絨（フルリング）、製紙など、その活躍の場は広がります。1066年のウィリアム征服王によるイングランド征服後には、5,600基を超える水車が記録されています。13世紀にはルーアンに28基、プロヴァンに16基、14世紀にはグラナダに130基もの水車が存在しました。トゥールーズには、バザクルの水車を含む60隻の船水車（ミルボート）が浮かんでいました。パリにおいても、セーヌ川の橋の下や川面に、船水車の形も含めて50基以上の水車が数えられていました。
同じ頃、ヨーロッパの西側では潮汐水車（タイドミル）が発明されています。18世紀には、水力がすべての動力を担う最初の前工業的集約が登場しました。1772年のフランスでは、製粉工場・溶鉱炉・鍛冶場を備えた統合鍛冶場が140か所以上記録されています。ブルゴーニュ地方のビュフォンの大鍛冶場は、現在でもその姿を見ることができる典型例で、作業場の間を流れる3つの水路に8基の水車を配置していました。
製粉所から水力タービンへ
こうして水力エネルギーは蒸気機関に先んじ、19世紀にはイングランド、続いてフランスやアメリカで最初の大規模な紡績工場の勃興を支えました。アメリカでは、1822年に創設されたニューイングランドのローウェル繊維工業地帯が、8つの工場で7,500人を雇用し、1847年には191基の水車を保有していました。作業場内のすべての織機は、歯車・ベルト・回転軸を用いた機械伝達装置によって水車から駆動されていました。1849年以降、これらの水車は徐々にタービンへと置き換えられていきます。
水力タービンの発明により、19世紀半ばからは水車よりもはるかに効率的に水のエネルギーを利用できるようになりました。ステファノワ出身のブノワ・フルネロンは、当時わずか25歳ながら、師であるクロード・ブルダンの着想に触発され、1827年に産業用として初となる反動タービンを製作し、ジュラ地方の鍛冶場で試験しました。その後、アメリカのローウェル工業地帯のチーフエンジニアだったジェームズ・フランシスがこの水車を改良し、1855年頃に彼の名を冠する反動タービン（フランシスタービン）を開発しました。
1870年頃には、レスター・アラン・ペルトンが、カリフォルニアの鉱山の需要に応えるべく、高落差に適した衝動タービン「ペルトン水車」を開発しました。電力の発明後まもなく、タービンは発電機や交流発電機と連結できるようになり、水力は滝から遠く離れた場所へも送電可能となりました。今日、水力発電は主要な再生可能エネルギー源であり、世界で消費される電力の約20%を生産しています。
さらに詳しく知るには
『Watermills in France』ミシェル・モラン、エミール・クロー著。Sutton出版、2005年。