Je hebt op school misschien wel geleerd over natuurlijke hulpbronnen. Maar heb je er ooit bij stilgestaan hoe belangrijk ze zijn voor je dagelijkse leven? Het huis waarin je woont. De bus die je naar school brengt. De elektriciteit die de lichten doet branden. Niets van dit alles zou bestaan zonder de hulp van de natuurlijke hulpbronnen op aarde.
Neem bijvoorbeeld stromend water. De mens gebruikt de kracht van deze hulpbron al vele jaren. Vandaag gaan we dieper in op een uitvinding die wordt aangedreven door stromend water. Door de jaren heen heeft het de mens geholpen bij vele belangrijke taken. Het heeft eeuwenoude wortels, maar werd tot iets meer dan een eeuw geleden gebruikt. Wat was het? Het waterrad, natuurlijk!
Waterraderen zetten de energie van stromend of vallend water om in energie. Deze energie kan dan worden gebruikt voor andere taken. Heb je ooit een waterrad gezien? Zo ja, dan weet u dat het meestal grote wielen zijn, gemaakt van hout of metaal. Ze hebben veel schoepen of emmers langs de buitenrand. Deze helpen de kracht van bewegend water op te vangen.
Waterraderen staan meestal verticaal (op en neer). Als ze draaien, bewegen ze een as die horizontaal ligt (van links naar rechts). De as brengt zijn energie over op een aandrijfriem of een set tandwielen. Deze drijven vervolgens een mechanisme aan dat een taak uitvoert.
Hoe oud zijn waterraderen eigenlijk? Ze werden meer dan 3000 jaar geleden voor het eerst gemaakt door de oude Grieken. Ze verspreidden zich over Europa en werden in de middeleeuwen op grote schaal gebruikt. Het horizontale waterrad werd ergens in de 1e eeuw v. Chr. in China uitgevonden.
Worden deze machines vandaag de dag nog gebruikt? Meestal niet. Toch werden ze nog in het begin van de 20e eeuw gebruikt. Je kunt waterraderen echter nog steeds in actie zien. Ze maken vaak deel uit van historische tentoonstellingen in musea in de Verenigde Staten.
Hoe werden waterraderen in het verleden gebruikt? Sommige werden naast graanmolens gebouwd om meel te malen. Andere werden gebouwd in de buurt van papiermolens om te helpen hout te malen tot pulp om papier te maken. Waterraderen werden ook voor vele andere doeleinden gebruikt. Bijvoorbeeld voor het hameren van ijzer, het malen van erts en het bereiden van vezels voor het maken van stoffen.
Om te kunnen werken, hebben waterraderen een bron van stromend of vallend water nodig. Dit kunnen beekjes of riviertjes zijn. Af en toe werden speciale vijvers aangelegd door een stromende beek af te dammen. Een speciaal kanaal – een molenras – liep van de vijver naar het waterrad.
Heden ten dage maken hydro-elektrische stuwdammen nog steeds gebruik van de kracht van stromend water. Ze wekken elektrische energie op met behulp van machines, turbines genaamd. Kun je nog andere toepassingen voor het waterrad bedenken? Misschien kun jij wel een hele nieuwe manier bedenken om stroom te produceren! Zet je brainstorm pet op en begin vandaag nog met ontwerpen.