De Archimedesschroef - ook bekend als de waterschroef, de Egyptische schroef en de hydrodynamische schroef - is een machine die wordt gebruikt om water op te pompen en te transporteren. De technologie wordt gekenmerkt door een spiraal in een holle buis die, wanneer hij wordt gedraaid, het water positief verplaatst van de bodem naar de top van de cilinder.

Hoewel de technologie vaak wordt toegeschreven aan de derde-eeuwse Griekse wiskundige en uitvinder Archimedes van Syracuse, zijn er aanwijzingen dat schroefpompen al eeuwen eerder in gebruik waren, zowel in Egypte als in Assyrië. Sommige wetenschappers denken zelfs dat schroefpompen al in de zevende eeuw voor Christus werden gebruikt als irrigatie-instrument.

Hoe werkt de Archimedesschroef precies, wanneer is hij uitgevonden en waarom wordt hij aan Archimedes toegeschreven?

Hoe werkt de Archimedes-schroef?

Een waterpomp in Egypte uit de jaren 1950 die het schroefmechanisme van Archimedes gebruikt

Afbeelding Credit: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

De Archimedesschroef is in wezen een holle buis met een spiraal of helix die zich een weg naar boven baant. Het onderste uiteinde van de buis wordt dan in een watermassa geplaatst en de buis wordt gedraaid. Als de schroef draait, wordt een deel van het water opgezogen. Verdere draaien brengen het water omhoog door opeenvolgende zakken van de helix tot het de bovenkant van de buis bereikt.

Op die manier kan water uit een lagere bron (bijvoorbeeld een rivier) gemakkelijk naar een andere bron (zoals een irrigatiesloot die naar landbouwgronden stroomt) worden gebracht.

De methoden om de schroefpomp te laten draaien zijn door de eeuwen heen zeer uiteenlopend geweest. In sommige beschavingen werd de as met de hand gedraaid, in andere door vee of windmolens. Uiteindelijk werden motoren gebruikt om schroefpompen aan te drijven.

Wie heeft de Archimedes-schroef uitgevonden?

Er zijn aanwijzingen dat de Archimedesschroef in gebruik was tijdens de Hellenistische periode van de oude Egyptische geschiedenis, rond de 3e eeuw v.Chr. In die tijd werd de Archimedesschroef gebruikt om water uit de Nijl te halen, als irrigatiemiddel. Sommige geleerden hebben echter getheoretiseerd dat oude beschavingen al veel eerder dan de 3e eeuw v.Chr. over deze technologie beschikten.

Afgietsel van een rotsreliëf van Sennacherib van de voet van Cudi Dağı, bij Cizre. Het afgietsel wordt tentoongesteld in Landshut, Duitsland.

Image Credit: Timo Roller, CC BY 3.0 , via Wikimedia Commons

Assyriologe Stephanie Dalley heeft bijvoorbeeld getheoretiseerd dat waterschroeven in gebruik waren in het Neo-Assyrische Rijk tijdens het bewind van koning Sennacherib (704-681 v. Chr.) Dalley haalt een spijkerschriftinscriptie aan als bewijs en beschouwt het artefact als bewijs dat de Assyriërs rond de 7e eeuw v. Chr. schroefpompen in brons goten.

Dalley's theorie komt overeen met de geschriften van de oude Griekse historicus Strabo, die schreef dat de Hangende Tuinen van Babylon - het meest ongrijpbare van de "7 wonderen van de antieke wereld" - werden geïrrigeerd met behulp van schroeven.

De tuinen zijn nooit definitief gelokaliseerd: sommigen denken dat ze in Babylon lagen, maar in de 1e eeuw na Christus zijn verwoest, terwijl anderen denken dat ze in Nineve zijn aangelegd onder koning Sennacherib. Er is dus nog geen definitieve manier om te weten hoe ze precies werden geïrrigeerd - al dan niet met schroefpompen.

Waarom wordt het in de volksmond de Archimedes-schroef genoemd?

Archimedes Nadenkend (ook bekend als Portret van een geleerde) door Domenico Fetti, 1620. Archimedes wordt beschouwd als de belangrijkste natuurkundige uit de oudheid.

Image Credit: Domenico Fetti, Publiek domein, via Wikimedia Commons

Dus, als de Assyriërs en de oude Egyptenaren al vóór de 3e eeuw voor Christus over deze technologie beschikten, waarom is deze dan genoemd naar een Griekse wiskundige en uitvinder uit de 3e eeuw, Archimedes van Syracuse?

Eén theorie stelt dat Archimedes de schroefpomp zelf heeft uitgevonden. Het verhaal gaat dat koning Hiero Archimedes een werktuig liet uitvinden dat water uit de romp van een schip kon verwijderen, wat Archimedes ertoe bracht de schroefpomp te creëren.

Een andere theorie stelt dat Archimedes rond 234 voor Christus van Griekenland naar Egypte reisde, waar hij de technologie ontdekte die daar al in gebruik was. Vervolgens begon hij de uitvinding aan te passen en te verbeteren volgens zijn eigen parameters. Het bewijs suggereert namelijk dat Archimedes de uitvinding nooit als zijn eigen uitvinding heeft geclaimd, maar dat deze twee eeuwen later aan hem werd toegeschreven, door de Grieken uit de 1e eeuw voor Christus.historicus, Diodorus.

Hoe heeft de Archimedes-schroef de samenleving beïnvloed?

De Archimedesschroef diende als essentieel hulpmiddel voor irrigatie in de hele oude wereld, meestal als middel om water uit rivieren en meren naar landbouwgronden te brengen.

Nog steeds worden schroefpompen gebruikt in waterzuiveringsinstallaties over de hele wereld om water en afvalwater te verplaatsen. De technologie is ook te vinden in sommige pretparkattracties en in chocoladefonteinen.

Als water in de bovenkant van een Archimedesschroef wordt geleid, in plaats van aan de onderkant, dwingt het de schroef te draaien. Dit kan dan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Dergelijke hydrogenererende pompen worden gebruikt op de rivier de Theems in Engeland, waarvan de opgewekte energie wordt gebruikt voor Windsor Castle.