Vi siete mai chiesti quanto si spreca con un" circuito aperto"? Praticamente quasi tutto: noi consumiamo, in media, circa un litro di O2 a pressione normobarica,( la massa equivalente di questo, insomma), quindi se ventiliamo 20 lt al minuto di aria che a 30 mt diventano 80, buttiamo via, a quella profondità circa 15 lt di ossigeno e 64 di azoto ogni minuto. A 30 mt un rebreather a circuito semichiuso, invece di 80, ne consumerebbe solo 9.6, uno a circuito chiuso solo 1!
Se inoltre usiamo Nitrox o miscele a circuito aperto lo spreco di ossigeno o di costoso inerte diventa enorme.
Un rebreather è un apparato che ricicla o produce la miscela repiratoria più opportuna in base alla profondità massima o addirittura a quella in cui siamo e ne elimina la CO2.
Il principio è noto ed anche datato, basta ricordare gli ARO della Guerra e delle prime didattiche della subacquea, anche quelli sono rebreathers, sono a circuito chiuso ed ossigeno puro: semplicissimi,leggeri, ma con una forte limitazione nella profondità massima a causa della tossicità dell'O2, l'iperossia.
Un rebreather a miscela si distingue da questi perché ha un sistema che, in qualche modo, consente di controllare la percentuale di O2 o la PpO2 e sono proprio queste differenze a caratterizzare le varie specie di rebreather, in tal modo i limiti di profondità sono ben altri e dipendono dal tipo di miscela impiegata.
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CCR Closed Circuit Rebreathers
Quando oggi si parla d'apparati a circuito chiuso si fa riferimento, in genere, a quelli in cui la miscela è controllata elettronicamente. Il principio è abbastanza semplice, ma non così è la loro realizzazione ed uso. In questi apparati è mantenuta costante la pressione parziale dell'ossigeno, in questo modo si comportano come una "macchina miscelatrice", poiché forniscono la miscela ideale ad ogni profondità prelevando il gas da una bombola d'ossigeno e da una di diluente (aria o trimix od Eliox). Per far questo ci si avvale di sensori (in genere 3) che misurano la PPO2 presente nel circuito respiratorio. Questi sensori rilevano la PPO2 traducendola in un voltaggio, l'elettronica confronta la media delle letture con il valore relativo alla PPO2 impostata e, quando è più basso azionano l'elettrovalvola dell'ossigeno. Il diluente, in genere è fornito da un erogatore a domanda. In fase di discesa la PPO2 aumenta e l'erogatore a domanda inietta diluente in modo da ridurla, in fase di risalita, la PPO2 diminuisce e l'elettronica interviene aprendo l'elettrovalvola che inietta ossigeno. L'elettronica inoltre, confronta tra loro i valori forniti dai sensori per riscontrare eventuali anomalie.
Esistono, ovviamente, almeno due display, in genere uno detto Primario, è provvisto di segnali alta/bassa PPO2, per un rapido e più intuitivo controllo, l'altro, detto Secondario mostra i valori dei singoli sensori.
Questa descrizione è molto indicativa e tutto varia in funzione di come la "macchina" è stata progettata: variano le configurazioni, l'elettronica che può far uso o meno di microprocessori, la ridondanza dei circuiti e le relative batterie d'alimentazione. Ogni apparato necessita di un corso approfondito.
A fronte di un grande impegno d'impiego i CCR offrono prestazioni "al TOP": il profilo decompressivo è ottimizzato, in quanto la miscela è fornita con il più basso tenore d'inerte ed i consumi sono quelli minimi metabolici. Con l'uso di miscele non narcotizzanti come Trimix ed Eliox le prestazioni che si possono ottenere per profondità e tempi vanno ben oltre le nostre possibilità di decompressione in acqua.
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SCCR Semiclosed Circuit Rebreathers
Nei circuiti semichiusi l'alimentazione di ossigeno è legata al ricambio della miscela: una piccola parte di questa è dispersa all'esterno è sostituita con miscela fresca che fornisce il suo contenuto d'ossigeno.
Active addition rebreathers - Constant Mass Flow-Premixed system
Rebreathers ad alimentazione attiva - flusso costante di massa gassosa - Premiscelati
Questi apparati sono i più diffusi, un ugello calibrato immette nel circuito un flusso costante, fornito da una bombola premiscelata, che è indipendente dalla profondità ma che è funzione della percentuale d'ossigeno presente nella bombola. Il gas in eccesso che si accumula nel circuito è poi espulso all'esterno da una valvola di surpressione (simile a quella dei GAV). In questo modo l'apporto d'ossigeno non dipende dalla profondità, come non ne dipende il consumo metabolico. Il consumo d'ossigeno varia, però, con lo sforzo operativo, da 0.3 lt/min in condizioni di riposo a 2.5÷3 lt/min in condizioni di massima attività, pertanto la percentuale d'ossigeno relativo alla miscela contenuta nel saccopolmone varia molto con il consumo metabolico. Ricordando che la PpO2 non deve essere minore di 0.16 ata (ipossia) né maggiore di 1.6 ata (iperossia) dovremo operare in modo da rimanere ben entro questi parametri.
La profondità massima operativa va calcolata in base alla percentuale d'O2 contenuto nella bombola.
La percentuale massima d'O2 nel sacco non supererà mai quella della bombola, mentre la minima sarà quella relativa al massimo consumo metabolico.
Stabilita una percentuale d'ossigeno nella bombola, in funzione della profondità massima operativa, avremo che la percentuale d'O2 nel sacco dipende dallo sforzo operativo e dal flusso.
Il flusso minimo di miscela è calcolato in modo da avere una PpO2 sufficiente, anche in superfice, dove la PA è minima ed in condizioni di massimo sforzo operativo, pertanto miscele con tenore d'ossigeno minore richiederanno flussi maggiori.
Per la decompressione, invece dovremo far riferimento alla max PpN2 che si realizza nel "sacco" in condizioni di massimo consumo metabolico (a minor O2 corrisponde maggior N2).
Sono comunque reperibili dei computer collegati ad un analizzatore che "rilevano" la reale composizione della miscela nel "sacco" e in base a questa calcolano la deco ottimizzata.
Scelta la percentuale di miscela, il flusso e quindi l'autonomia di questi apparati non varia con la profondità, ma, per raggiungere profondità maggiori dovremo usare miscele meno ossigenate che richiedono flussi maggiori e che, quindi, comportano una minor autonomia.
Per maggiori dettagli sulla teoria dei Rebreathers www.rebreathers.it
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Testi ed immagini gentilmente forniti da www.rebreathers.it. Si ringrazia Fabio Bartolucci per la collaborazione |
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