L’acqua in movimento ha molta energia. Solo sei pollici (15 centimetri) di acqua corrente possono lavare via una piccola auto. Una ruota idraulica è un tentativo precoce e riuscito di sfruttare l’energia dell’acqua corrente e metterla a disposizione dell’uomo. Una ruota idraulica è una ruota con pagaie o secchi attaccati ad essa. L’acqua scorre sulle pale o sui secchi, facendo muovere la ruota e consentendo il trasferimento di energia per svolgere il lavoro.
Le ruote idrauliche sono in uso da millenni. In effetti, ci sono prove che erano in uso già nel 4000 aC. Uno scrittore greco, Antipatro, menzionò una ruota idraulica in una delle sue opere. Prove di ruote idrauliche si possono trovare in tutto il mondo, anche in Italia, India, Cina e nelle Americhe. Indipendentemente da dove si trovano, le ruote idrauliche sono comunemente classificate in tre categorie: la ruota orizzontale, la ruota per esubero e la ruota per prognatismo.
Si pensa che una ruota orizzontale sia la prima forma di ruota idraulica. La ruota stessa viene solitamente posizionata sul pavimento di un mulino o ovunque venga utilizzata. L’acqua che scorre rapidamente viene quindi lasciata scorrere su di essa, colpendo le pale e facendo girare la ruota. La ruota girevole è attaccata da un asse verticale alla macina superiore, che gira e macina la ruota contro una macina inferiore stazionaria. Questa è la forma meno efficiente di ruota idraulica.
La ruota idraulica undershot è più efficiente. Questo tipo di ruota verticale può essere utilizzato dove il paesaggio è piatto. La forza dell’acqua spinge le pale sotto la ruota, facendola girare. Una variante di questo tipo di ruota, sebbene a volte classificata come un tipo a sé stante, è la ruota a petto. Con questo tipo di ruota, l’acqua colpisce i secchi vicino o appena sopra il centro della ruota.
Usando circa il 63% dell’energia dell’acqua, la ruota eccessiva è il tipo più efficiente di ruota idraulica. Una ruota backshot è una variante di questo tipo. Questa ruota verticale utilizza l’acqua che si riversa sopra la ruota per spostarla. Pertanto, non solo la ruota si muove con la forza dell’acqua, ma sfrutta anche la forza di gravità. Spesso, l’acqua utilizzata per muovere queste ruote dovrà essere arginata o deviata in qualche modo. Anche se questo tipo di ruota idraulica è il più efficiente, la sua costruzione può anche avere un impatto maggiore sull’ambiente.