Agora, devido à necessidade de energia limpa e produção de electricidade sustentável, a energia hídrica desempenha um papel central na satisfação da procura de energia. Particularmente, a utilização de micro centrais hidroeléctricas de cabeça baixa está a espalhar-se por todo o mundo, devido aos seus baixos períodos de retorno e à boa sustentabilidade ambiental. As rodas hidráulicas gravíticas são micro-conversores hidroeléctricos tipicamente utilizados em locais com cabeças inferiores a 6 m e descargas de alguns metros cúbicos por segundo. Embora as rodas de água fossem cientificamente investigadas já no século XVIII, foram largamente ignoradas ao longo do século XX, e apenas nas últimas duas décadas houve um interesse renovado na sua utilização entre a comunidade científica.
Neste artigo é apresentada uma revisão sobre rodas de água por gravidade, distinguindo entre rodas de água por baixo, por peito e por cima. A tecnologia das rodas de água é discutida centrando-se na concepção geométrica e hidráulica; são também apresentadas equações de dados e engenharia encontradas em livros históricos do século XIX. O desempenho das rodas de água é descrito examinando os resultados experimentais, e são apresentados modelos teóricos modernos para a estimativa da eficiência. Finalmente, os resultados alcançados através de experiências e simulações numéricas foram discutidos com o objectivo de optimizar o desempenho das rodas hidráulicas de gravidade. Os resultados mostraram que a eficiência máxima das rodas de água excedentes e inferiores a 85%, enquanto que a das rodas de água de mama oscilou entre 75% e 80%, dependendo da configuração de afluência. A eficiência máxima das rodas de água modernas pode ser mantida a valores tão elevados numa gama mais vasta de caudais e condições hidráulicas em relação a instalações mais antigas. Assim, rodas de água bem concebidas podem ser consideradas como micro-conversores hidroeléctricos eficientes e rentáveis.