02/Feb/06

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Branquias artificiales permiten sumergirse sin tanques de oxígeno

Un dispositivo, aún en desarrollo, permitiría a los submarinistas obtener el aire directamente del agua, y que podría hacer innecesarias las pesadas botellas de aire comprimido.

(BBC News, Astroseti) - Un inventor israelí ha desarrollado un sistema de respiración submarina que extrae el oxígeno directamente del agua marina, haciendo innecesarios los tanques de aire comprimido.

Llamado "LikeAFish" (como un pez), el sistema de branquias artificiales activado por baterías pretende extraer las pequeñas cantidades de aire disuelto que existen en el agua para suministrar oxígeno respirable a los hombres rana, submarinos y estancias ubicadas bajo el agua.

El dispositivo es producto del cerebro de Alon Bodner.

Funciona gracias a una centrifugadora de alta velocidad que hace disminuir la presión del agua en una pequeña cámara sellada.

Esto permite que el aire disuelto retorne al estado gaseoso; algo parecido a la liberación de dióxido de carbono que se da en los refrescos, cuando se reduce la presión al abrir la botella.

El aire así liberado es después transferido a una bolsa de aire para su uso por parte del submarinista.

Ya que cada litro de agua contiene aproximadamente un volumen del 1,5% de aire disuelto, el sistema de Bodner debería hacer circular una media de 200 litros de agua por minuto para acomodarse a las necesidades respiratorias de una persona.

La cantidad de aire a suministrar a los submarinistas ya no se vería limitada la cantidad de tanques que pudiera transportar el buzo, sino a la potencia de la batería que portase.

Desarrollo del prototipo

"Para un sistema de circuito cerrado y bajo condiciones ideales, el submarinista necesitaría bombear aproximadamente 200 litros por minuto de agua, para separar un litro por minuto de oxígeno, que es lo que el submarinista necesita", comentó Bodner a la web de la BBC.

"Una batería de un kilo debería ser capaz de suministrar a un buzo una autonomía de inmersión de una hora".

Ahora mismo, el sistema es sólo un modelo de laboratorio, con patente europea aprobada y pendiente de solicitud en los EE.UU.

En la actualidad, Bodner está ocupado en equipar a un hábitat submarino en Australia con este sistema.

Finalmente Bodner planea reducir el tamaño del aparato, transformándolo en un pequeño y ligero chaleco para submarinistas; y estima que tendrá preparado un prototipo completamente funcional para dentro de dos años.

Aunque esta nueva tecnología promete ser revolucionaria, los expertos comparten un buen número de preocupaciones.

Trabajo duro

"Bodner supone que el circuito cerrado de respiración para un hombre rana usará un litro de oxígeno por minuto", comenta Mike Rowley, Instructor Nacional del Club Sub-Aquático Británico (BSAC).

"Sin embargo, esta cifra no es una cifra absoluta; se basa en las medias de los hombres adultos que practican el buceo con botella re-utilizable. Con algo de trabajo (por ejemplo nadando contra una fuerte corriente) esta cifra puede subir hasta alcanzar los 3,5 litros por minuto.

"Si asumimos por el momento que el resto de suposiciones de Bodner son correctas, la máquina va a tener que contar con alguna clase de capacidad de reserva para permitir afrontar largos períodos de alta exigencia metabólica de oxígeno".

"Para hacer esto, necesitará algún método de reserva de oxígeno o bien algún medio que permita incrementar el flujo de agua, lo cual a su vez hará necesario incrementar la capacidad de la centrifugadora. Todas estas consecuencias tendrán el efecto de aumentar los requerimientos energéticos del sistema".

Además de los límites potenciales que podrían existir en el bombeo, la concentración de oxígeno en el agua también es variable.

Existen "zonas muertas" en los lagos y en los océanos que contienen menos oxígeno disuelto, y ¿qué pasa cuando el agua contiene productos tóxicos o está severamente contaminada?"

"Yo no adoptaría esta nueva tecnología, ya que introduce incertidumbres acerca del suministro de oxígeno, y más sabiendo que puedo contar con las fiables botellas que yo mismo he llenado anteriormente", dice Craig Billingham, instructor técnico de submarinismo con más de 15 años de experiencia.

Un gran potencial

En circuitos cerrados, los buzos respiran el mismo aire una y otra vez, una vez que ha sido eliminado el dióxido de carbono. En la actualidad, la duración de la inmersión no se ve limitada por la cantidad de gas que pueda transportarse, sino por la duración operativa del filtrador de CO₂, la cual se establece normalmente en 3 horas.

"LikeAFish pierde esta capacidad, ya que intenta eliminar la necesidad de transportar botellas", dice Billingham.

"La limitación del equipo está en el filtrador de CO₂, no en el suministro de gas. De modo que yo seguiría usando la bombona; no necesita baterías y funcionará en cualquier caso 10 horas, mientras que para obtener el mismo servicio con LikeAFish necesitarías un montón de baterías".

"Además, las baterías y el agua de mar no se llevan bien. No es un caso de "¿podría fallar?" sino de "¿cuándo fallará?".

Bodner admite que el sistema no es apto para ser usado en aguas con ausencia de oxígeno o polucionadas, y señala que un pequeño tanque de aire comprimido, incorporado al sistema, podría funcionar como reserva en caso de un fallo en la batería.

El gran potencial del dispositivo podría residir en los hábitats en submarinos. Como estos hábitats cuentan con restricciones, o ausencia total, de suministro eléctrico, todos emplean tanques de aire comprimido u oxígeno para su suministro de aire.

El dispositivo de Bodner podría reducir potencialmente la dependencia de los hábitas respecto a los buques que les suministran aire desde la superficie, liberándoles de la necesidad de remplazar los tanques de aire comprimido. La energía que estos hábitats (y el sistema de separación de aire) requieren podría ser suministrada, por ejemplo, por generadores que aprovechen las mareas y las olas.

"En conclusión, yo pensaría que es bastante improbable que este sistema pueda convertirse en una alternativa práctica al buceo a pulmón, o con filtro de CO₂, para los submarinistas", dijo Rowley.

"Podría ser una solución práctica para submarinos o hábitats sumergidos. Sin embargo, no me cerraré en banda y seguiré su desarrollo con un profundo interés".

Aportado por Eduardo J. Carletti