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Juanelo Turriano y cómo elevar el agua a 90 m en el s. XVI

En el tema de Historia de la Tecnología, en el apartado de "inventores españoles", tratamos brevemente la figura de Juanelo Turriano (o Giovanni Torriani). Actualmente casi desconocido, este ingeniero-relojero nacido en Cremona  entorno al año 1500, alcanzó gran popularidad en su época, tanto en España, como en Europa. Muestra de su fama son las abundantes referencias de autores, incluso no relacionados con el mundo científico (Cervantes, Lope de Vega, Tirso de Molina, Góngora...). Sirva como ejemplo estos versos de Quevedo.

Vi el artificio espetera
pues en tantos cazos pudo
mecer el agua Juanelo
como si fuera en columpios



Mandado llamar por el emperador Carlos V, trabajó como Relojero Mayor, y acompañó al monarca en su retiro a Yuste. Cabe reseñar que la fabricación de relojes planetarios, que además de dar la hora mostraban el movimiento de los cuerpos celestes, era una de las actividades tecnológicas más complejas de su época, implicando un alto conocimiento matemático, mecánico y astronómico. Muerto el emperador, su hijo Felipe II lo nombró Matemático Mayor, asesorando a la corona en diversas obras hidráulicas. Además, Juanelo Turriano participó en la reforma del calendario promovida por el papa Gregorio XII, y Juan de Herrera le encargó el diseño de las campanas de El Escorial.

La obra de mayor renombre de este genial personaje es el llamado Artificio de Juanelo. Considerado la principal obra hidráulica del Renacimiento europeo, se trataba de un ingenio capaz de elevar agua desde el Tajo al Alcázar de Toledo salvando un desnivel de unos 90 m con un recorrido de  unos 306 m. Aunque en épocas de dominación romana y musulmana existieron otros dispositivos en forma de acueductos-sifón y norias capaces de hacer subir el agua a la ciudad, en el s.XVI el agua era llevada a lomos de burros y diversos artilugios tecnológicos de la época fracasaron en dicha labor (una bomba germana, un molino flamenco...).

Una particularidad de las obras de Juanelo es que no han llegado hasta nosotros, y en el caso del Artificio de Juanelo tampoco se ha conservado ningún plano. Aún así, se conocen varios datos reales sobre este ingenio. Datos tales como la existencia de una noria en la parte inferior que subía el agua unos 15 m, de muros y techos que lo protegían el artilugio de las inclemencias meteorológicas y de los hurtos de material, la existencia de 192 cazos de latón, que era muy ruidoso, las cantidades de materiales empleadas ( más de 200 carros de madera y 500 quintales de metal)...

En cuanto al principio de funcionamiento y los mecanismos en los que éste se fundamentaba., son varias las hipótesis que se han formulado. Así, desde la Fundación Juanelo Turriano nos proponen en el siguiente vídeo (que conocí gracias a @matitecno) un mecanismo basado en el empleo de cazos oscilantes (hipótesis propuesta por Ladislao Reti):


Según esta hipótesis, el artificio  usaba la energía hidráulica del Tajo para activar un descomunal sistema de cucharas de madera engranadas de modo que el agua pasaba de unas a otras a distintas alturas. Este descomunal artefacto de madera estaba compuesto por 1 presa y 2 ruedas motrices a pie de río, 6 estaciones intermedias y  24 torres de cazos oscilantes.

Fuente: Yomangani (basado en la descripción de Ladislao Reti)

En el siguiente vídeo podéis ver un artificio en funcionamiento montado para la Exposición Universal de Sevilla, basado en los cazos oscilantes.


La escala de Valturio: propuesto en De re militari,  en 1472. Girando el eje roscado de la parte inferior se consigue que el  plano superior suba o baje al mismo tiempo que se manteniéndose horizontal
El artificio de Juanelo TurrianoXabier Jufre partiendo de la descripción de Ambrosio de Morales, propone un modelo en el que el artificio estaba formado por cuatro grupos mecánicos, siendo la escalera de Valturio su elemento más característico. Empleando también la energía hidráulica del río Tajo, el artilugio constaba de largas hileras de cucharas o cazos, que se iban pasando el agua los unos a los otros, en altura creciente, de tal manera que podía elevar gran cantidad de agua salvando el desnivel. Si queréis profundizar en su funcionamiento, os recomiendo que visitéis el muy logrado sitio El Artificio de Juanelo Turriano, donde podéis consultar mucha información, incluidas animaciones.

Independientemente de cómo funcionase, el artilugio fue construido en un periodo de 4 años, y el 23 de febrero de 1569, comenzó su funcionamiento; siendo capaz de suministrar unos 14000 L de agua al día (un 50% más de lo comprometido con las autoridades). Se calcula que en su mejor momento podía hacer ascender en torno a 18000 L/día.

Cabe reseñar, que las autoridades de la ciudad, quienes habían encargado el artificio a Juanelo, no le pagaron este primer artificio, al quedar el agua almacenada en el Alcázar y no disponible para la ciudad (el contrato le obligaba a costear tanto la construcción como el mantenimiento del mismo a cambio de una renta por el agua obtenida)De ahí que Juanelo construyese un segundo artificio financiado por el monarca. La construcción del segundo de los artificios terminó en 1581 y, aunque Juanelo se reservó los derechos para su explotación, no pudo hacer frente a los costes de mantenimiento de la estructura y tuvo que acabar cediendo su control a la ciudad. Cuatro años más tarde, en 1585, Juanelo muere arruinado en Toledo.

Desgraciadamente, su obra no le sobrevivió muchos más años. Así, ya en 1604, se documentan fallos en el primero de los artificios provocados por la falta de mantenimiento. Este motivo, unido al robo de piezas, hizo que ninguno de los artilugios estuviese operativo ya en 1617, teniéndose que recurrir de nuevo a los burros para abastecer de agua a la ciudad. Los restos de los artificios fueron abandonados al pillaje y fueron finalmente desmontados.

Fuentes:

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