vignette|Moulin tour de Montfuron, Alpes-de-Haute-Provence. vignette|Moulin chandelier de la Roome à Terdeghem (France). vignette|Moulin cavier des Aigremonts aux ailes Berton, Bléré (Indre-et-Loire).
Le moulin à vent est un dispositif qui transforme l’énergie éolienne (énergie cinétique du vent) en mouvement rotatif au moyen d’ailes ajustables. En tant que moulin (machine à moudre), il est utilisé le plus souvent pour moudre des céréales, broyer, piler, pulvériser diverses substances, presser des drupes ou écraser des olives pour produire de l'huile ; il a pu aussi servir à actionner une pompe, par exemple pour l’irrigation ou pour assécher les polders ; ou un groupe de scies (scierie à vent).
Terminologie Le terme moulin à vent n’est habituellement utilisé que pour les ouvrages relativement anciens des pays riches et les installations à techniques anciennes des régions moins développées. Abandonnés dans les pays développés avec la généralisation de l'électricité, il est l'ancêtre de l'éolienne et ne se distingue dans son principe que par l'existence d'un bâtiment servant de support aux ailes et d'abri pour les mécanismes et l'activité meunière. L'abandon de l'énergie éolienne pour mouvoir des meules et les débuts de son utilisation pour actionner des générateurs électriques sont concomitants à ce basculement de vocabulaire comme le montre la continuité de l'usage pour actionner directement des pompes. De même l'utilisation alternative des termes pale ou aile ne se justifie sans ambiguïté par aucun critère technique.
Histoire Le moulin à vent est utilisé en Perse pour l'irrigation dès le . Il est apparu en 620 sur le territoire de l'ouest de l'actuel Afghanistan, notamment à , dans la province du Khorassan, surnommée l'« ancienne ville des moulins ». Les moulins perses, découverts en Palestine par les Croisés, n'étaient pas du même type que les moulins européens. Ils étaient constitués d'une éolienne à axe vertical, confinée à l'intérieur du moulin. Des orifices dans les parois du moulin permettent à l'air de s'engouffrer pour actionner l'éolienne.
Le moulin à vent s'est généralisé en Europe vers le , d'abord sur les côtes maritimes des pays du Nord : Grande-Bretagne, Pays-Bas, puis dans les pays de la bordure atlantique : Portugal, France, de la mer du Nord et de la mer Baltique : Belgique, Allemagne, Danemark, et dans les îles, y compris en mer Méditerranée. On les trouve sur des éminences, soit isolés, soit groupés en série, ainsi que dans des lieux éloignés des cours d'eau. La première attestation de moulin à vent en France, en 1170, figure dans une charte de la ville d'Arles. Il se développe au dans les régions à côte venteuse (Cotentin, Pays de Caux, Bretagne) même si certains seigneurs sont réticents à remplacer le moulin à eau, banalité plus robusteJean-Pierre Leguay, L’air et le vent au Moyen Âge, PUR, 2011. En France, les seigneurs profitèrent de la construction des moulins à vent pour exiger un « droit de vent » qui fut contesté. Jean François Finot note dans son Journal, début , que le propriétaire d'un moulin à vent construit à Mertrud (Champagne) « n'en paie aucun cens au seigneur parce qu'il a été jugé depuis peu que le vent étant un élément libre, il n'appartenait pas aux seigneurs mais à tout le monde. » (Cahiers haut-marnais.2009).
Les Pays-Bas sont probablement le pays qui a compté le plus grand nombre de moulins à vent. Éléments caractéristiques du paysage, ils sont représentés notamment dans la peinture flamande. Les moulins à vent de Kinderdijk ont été inscrits sur la liste du patrimoine mondial de l'UNESCO.
Le système des ailes Berton se répand dans les régions de France les plus productrices (Beauce, Anjou, Bretagne) mais arrive trop tard pour une meunerie déjà en déclin ailleurs.
La généralisation de l'électricité dans les campagnes, et l'apparition de la minoterie industrielle, ont entraîné un rapide déclin des moulins à vent au cours du . Ils ont en outre été défavorisés par la dureté du métier de meunier et par les périodes de chômage imposées souvent par l'absence de vent.
L'apparition de la roue éolienne à pales nombreuses, inventée aux États-Unis, les a rendus complètement obsolètes.
Description Bâtiment L’architecture du bâtiment d’un moulin répond aux exigences de son usage et des conditions locales de topographie et de climat. La condition première est la meilleure exposition au vent : le moulin est bâti sur une hauteur, et dans ce cas la bâtisse elle-même ne nécessite pas une grande hauteur. En revanche, dans les pays de plaine, le moulin doit être assez élevé pour prendre le vent malgré les obstacles que peuvent représenter les arbres ou les constructions voisines.
Moulin-tour Le moulin à vent classique est constitué d'une tour en maçonnerie, surmontée d’une calotte orientable dans le sens du vent, qui supporte les ailes fixées à un axe horizontal ou légèrement incliné vers le haut et un toit en bardage ; c'est le « moulin-tour ».
Le type de construction de la tour dépend des régions. Elle peut être cylindrique, tronconique, polygonale. Le matériau de construction peut être la pierre, la brique, le bois. En Bretagne, un type de moulin appelé « petit-pied » présentait une base cylindrique en granit, surmontée d’une tour en encorbellement de plus grand diamètre.
Quand la tour est peu élevée, la porte d’accès se trouve généralement du côté opposé à la direction des vents dominants, afin de ne pas être gênée par les ailes en rotation ; ou bien il y a deux portes diamétralement opposées, et on utilise alors celle qui n’est pas dans le plan de rotation des ailes.
La toiture en charpente comportant l’axe des ailes et le mécanisme de renvoi, le frein, etc. est conique, avec une pente plus ou moins accentuée selon les régions, et est couverte en bardeaux de bois.
Moulin sur pivot, ou chandelier
Parfois, c'est tout le corps du moulin, construit en bois, qui s'oriente selon le vent : c'est le « moulin sur pivot » aussi appelé « chandelier » dans certaines régions de France, ou « post mill » en Angleterre, « » en néerlandais. Il repose sur un socle en bois, formé par deux poutres en croix, la « croisée », et par des « liens » obliques. Il peut reposer sur une base maçonnée (les dés) ou être « assis par terre », c’est-à-dire reposer uniquement sur son socle en bois. Le corps du moulin est généralement parallélépipédique, avec parfois une excroissance latérale ou arrière, le toit est en bâtière ou à un seul versant. Beaucoup de moulins chandeliers ont été démontés et reconstruits ailleurs suivant les déplacements de leur propriétaire. Par leur structure en bois, ils étaient aussi souvent victimes d’incendies ou, en temps de guerre, de destructions volontaires car constituant des repères et des moyens de communication par signaux (ce fut le cas par exemple du moulin de Valmy lors de la célèbre bataille).
Il existe, à Templeuve (Nord), un moulin unique au monde qui combine les avantages du moulin sur pivot (facilité de mise au vent) et ceux du moulin-tour cylindrique en briques (solidité). Dans ce cas, c'est l'ensemble des planchers qui tournent autour d'un pivot central.
Moulin kandelou Le kandelou ou kandelour est une variante de moulin chandelier qu’on trouve en Bretagne (Finistère, île d’Ouessant). C’est un moulin de petites dimensions, qui se compose d’une hucherolle en bois, carrée ou cylindrique, reposant sur une base de maçonnerie également cylindrique. Nombreux vers la pointe du Van (une dizaine) et Ouessant (une quarantaine), ils furent en usage jusque dans les années 1950. Ceux qui subsistent ont été restaurés ou reconstituésProjet Kandelou.
Moulin cavier
Le moulin cavier, répandu en Anjou et les Pays de Loire, est intermédiaire entre les types précédents ; dans ce cas, seul tourne un corps mobile en bois supportant les ailes et le système d'engrenage, la « hucherolle ». La hucherolle repose sur un cône en maçonnerie en tuffeau, reposant lui-même sur le massereau, pièce centrale où se trouvent les meules. Cette tour est entourée d’une construction plus basse, voûtée, parfois troglodytique, semi-enterrée ou remblayée, servant de stockage, de cave, voire d’habitation pour le meunier : la masse. La partie supérieure de la masse formant terrasse circulaire, accessible par un escalier extérieur, sert à l’orientation. L’échelle qui sert d’accès à la hucherolle y est fixée et joue le rôle de timon. Selon la tradition, un âne était attelé en permanence au timon : en cherchant naturellement à se mettre à l’abri du vent, il orientait la hucherolle et les ailes face au vent.
Le moulin cavier permet de gagner de la hauteur pour prendre le vent, tout en ayant une partie mobile de moindre encombrement.
Moulin à jupe, à galerie Ce type de moulin, dit aussi « moulin à plateforme », « » ou « moulin blouse » (traduction de l’anglais , en raison de sa forme générale), « moulin hollandais » car largement utilisé aux Pays-Bas, est un moulin de type cavier, de dimensions restreintes bien qu’il puisse atteindre de grandes hauteurs pour prendre le vent. La partie basse est généralement maçonnée, la partie supérieure de la tour est en bois, de section octogonale (parfois hexagonale) ou en maçonnerie évasée vers le bas, et est souvent ceinturée d’une galerie qui permet au meunier d’orienter la calotte supportant les ailes, lorsque la hauteur ne permet pas de le faire depuis le sol. Ces moulins pouvaient être construits sur des sols peu propices à une construction traditionnelle, comme les polders. Ils sont apparus en Europe occidentale au et surtout en Angleterre, dans le Kent, où plusieurs sont encore visibles en dépit du fait que la construction en bois les rend sensibles aux intempéries. Les moulins à vent hollandais se répartissent généralement dans ce type, entre les grondzeiler, littéralement, « dont les voiles sont proches du sol », et les stellingmolen, moulins à galerie, donc plus hauts.
Tjasker Le tjasker représente la forme la plus simple du moulin à vent. Il est utilisé aux Pays-Bas, d’où il est originaire et utilisé depuis le , exclusivement pour pomper l’eau. Il se compose d’un arbre incliné portant les ailes, reposant sur un pilier central, et prolongé vers le bas d’une vis d’Archimède. L’eau est élevée à une faible hauteur, mais suffisante pour permettre son évacuation. Il n’y a pas de dispositif d’orientation, le moulin est simplement orienté manuellement vers les vents dominants. Aujourd’hui remplacé par des pompes motorisées, il en subsiste encore environ vingt-cinq aux Pays-Bas, dont onze en Frise, et quelques exemplaires en Allemagne.
Les ailes
Traditionnellement, les ailes d’un moulin tournent à gauche (en regardant de face), c’est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Les ailes tournant à droite sont rares mais se trouvent parfois dans le cas de moulins groupés, afin d’éviter les remous. Les ailes, le plus souvent au nombre de quatre, sont généralement faites d'une armature en bois supportant une toile tendue.
Les formes et les matériaux utilisés sont très variables d'une région à l’autre. Les ailes sont composées de verges ou vergues : souvent deux verges qui se croisent, l’une devant l’autre, sur l’arbre moteur ; celle qui est la plus proche du bâtiment du moulin est la verge intérieure, l’autre étant la verge extérieure. Elles sont munies de barreaux transversaux, implantés dans les verges selon une inclinaison constante ou variable, par rapport au plan de rotation, qui donne aux ailes leur configuration hélicoïdale. Les extrémités externes des barreaux peuvent être libres, ou être reliées par des lattes ou cotrets, parfois doublés ou triplés.