風は水とともに、人類が最初に利用したエネルギー源の一つです。世界最古の風車は東方、古代エジプトとペルシアに出現し、紀元前600年頃から灌漑に利用されていました。翼は垂直軸の周りに放射状に配置されていました。この形式の風車のアイデアはアラブ人によって西洋へ伝えられ、西洋では水平られ、西洋では水平軸式の装置が採用されることになります。風車の使用は10世紀以降、ヨーロッパの風況に恵まれた地域で広まり、特に小麦粉を製造する製粉業者たちの間で大きな成功を収めました。
最古の風車たち
紀元前700年、ペルシア人は帆走の原理を巧みに応用して、最初の風車を建造しました。その後、風車は10世紀から西方にも登場します。穀物や植物(主に油の生産のため)を挽く手動の石臼に代わるものとして、あるいは効率的な揚水のために活躍しました。イランの製粉機は、風車小屋の内部に収められた垂直軸の風車で構成されており、この技術はヨーロッパで普及していた水平軸式よりも優れた効率を実現していました。
風車は当時、大領主たちの所有物であり、その運営は熟練した製粉職人(ムーラニエ)に委ねられていました。
扇形の羽根(ファンウィング)は風車の主要な改良の一つでした。1745年に発明され、自動的に風下に向く仕組みになっていました。1772年にはスプリングウィングが実用化されます。これは開閉を手動または自動で制御できる木製のシャッターからなるもので、回転速度を風速から独立させることができました。その他の改良としては、翼の回転を停止させるための空気ブレーキも挙げられます。
海岸線での発展
当然ながら、風車は主に大西洋岸やバルト海沿岸など、風が強く安定している地域に建設されました。次第に地中海沿岸の多くの国々にも広がっていきます。この古来の技術が最も活用されたのはオランダとデンマークです。排水用風車による揚水のおかげで、オランダ人は海を埋め立てて国土面積を4分の1も拡大することに成功しました。
1840年頃に発明された「ベルトン翼」は、1880年頃に普及したシステムで、風を受ける面積を広げられる可動式の板から構成されていました。これにより粉ひき職人は、帆布を毎日操作する重労働から解放されました。このシステムはフランスの最も生産性の高い地域(ボース、アンジュ、ブルターニュなど)に広まりましたが、すでに衰退しつつあった風車にとっては、登場が遅すぎた改良となりました。
現在でもフランスやギリシャには多くの風車が残っており、多くの場合、実際の性能よりも文化遺産としての価値から保存されています。一方、オランダには今も約1000基の稼働する風車があり、キンダーダイク近郊の一部はユネスコ世界遺産に登録されています。何世紀もの間、オランダ人は風のエネルギーだけに頼って生活してきました。今日では、公害問題や原子力エネルギーへの拒否感を背景に、風車は再び脚光を浴びています。
風力発電機、風車の正当な後継者
農村部への電気の普及と工業製粉の出現により、20世紀中に風車は急速に衰退しました。しかし、その原理は今、アメリカ合衆国で発明された多数の羽根を持つ風車(ウィンドホイール)の登場によって、見事な復活を遂げています。
風力発電機による発電は19世紀末にデンマークで始まり、現在でも同国では広く普及しています。小型の風力発電機は、送電網が全国に張り巡らされる1930年代まで、小さな農村共同体に電力を供給していました。この時期には大型の風力発電機も建設されていました。
風を利用した長い経験を持つ北欧諸国は、古代の風車の正当な後継者である風力発電機の生産においても戦略的なリードを保っています。再生可能エネルギーに対する各国の奨励政策に後押しされ、その発展は現在も加速度的に広がり続けています。
さらに知りたい方へ
- ジャン・ギルボー『風車の時代』2005年
- 『発明の驚くべき歴史――火の制御から不死への挑戦まで』Dunod、2018年