Regeneración de atmósfera en sumergible hiperbárico: aplicación a vehículo tripulado para trabajos submarinos

Abstract

Más del 97 por ciento del agua del planeta -que en total cubre el 71 por ciento de la superficie terrestrecorresponde a las aguas saladas de océanos y mares, por lo que estamos hablando del ecosistema más grande de la Tierra. No es descabellado entonces afirmar que los orígenes del buceo se remonten a los orígenes de la propia humanidad. Es fácil imaginar a los primeros hombres zambulléndose en las aguas, aguantando la respiración, luchando por descender unos pocos metros y resistiendo con coraje el temor a lo desconocido. Explorar las profundidades del mar siempre ha cautivado la imaginación humana, aunque la posibilidad de hacerlo de manera segura surgió hace relativamente poco tiempo. Sin duda tres importantes motivos, propios de la naturaleza humana, empujaron a nuestros antepasados a dar el primer paso a introducirse en un medio hostil, como, la búsqueda de alimentos y elementos suntuarios, la curiosidad y la elaboración de trabajos submarinos e investigación.Debido a los riesgos inherentes con que tiene que enfrentarse el ser humano cuando incursiona a grandes profundidades: altas presiones, tiempos de permanencia limitados, dificultades de orientación, fauna peligrosa y corrientes entre otros, no es casual que los desarrollos tecnológicos se hayan centrado en construir aparatos que no involucren la presencia del ser humano, como en los casos de vehículos submarinos a control remoto. A diferencia nuestro estudio se basará en la tecnología empleada para mantener en las mejores condiciones a la tripulación que conformará nuestro sumergible que como seres vivos necesita una atmósfera compuesta por diferentes gases en proporciones adecuadas.Más concretamente el aire atmosférico consiste en una mezcla de oxígeno y nitrógeno en proporción prácticamente constante, junto con pequeñas cantidades de otros gases y una cantidad muy variable de vapor de agua. La máxima cantidad de vapor de agua que puede contener un volumen dado de aire es, sin duda, igual a la masa de vapor que cabe en él cuando se le llena de vapor saturado a la temperatura a que esté. Sin embargo, generalmente, el aire contiene menos vapor de agua que si estuviese saturado y nuestras sensaciones de sequedad o humedad del aire dependen de la proporción en que se halla aquél y no de la cantidad absoluta que contiene. El vapor de agua que contiene la atmósfera procede de la continua evaporación de las inmensas masas de agua que forman los mares, ríos, lagos, etc. Su concentración en ella es variable, y depende de la cercanía que exista al mar y de la altitud.El dióxido de carbono es un gas que se encuentra en un porcentaje muy bajo en la atmósfera, producto o resultado de la respiración de los seres vivos, que expulsado a un ambiente abierto es de vital importancia para procesos de fotosíntesis, pero expulsado en un ambiente cerrado a la atmósfera y en las condiciones adecuadas puede ser de vital importancia estudiar las consecuencias que podría tener una mala recirculación y absorción del gas para mantener unas condiciones adecuadas de habitabilidad. Por lo tanto cuando nos encontremos en ambientes confinados hemos de tener en cuenta la proporción de dióxido de carbono liberado para utilizar los elementos necesarios de regeneración y absorción adecuados para evitar accidentes.Dicha absorción se realiza mediante unos absorbentes, siendo el más empleado en submarinos la cal sodada, debido a su bajo coste, fácil manejo y disponibilidad en forma de granulado. La cal sodada está formada básicamente por hidróxido de calcio y una pequeña proporción de hidróxido de sodio que reaccionan con el dióxido de carbono existente en la atmósfera produciendo la reducción e incluso eliminación de éste en el medio respirable dando lugar a carbonato más agua, liberando energía. Actualmente el empleo de la cal sodada como absorbente del dióxido de carbono exhalado se centra en sistemas cerrados de ventilación con el consecuente compromiso en cuanto a control y mantenimiento.