Triton nos ha salido rana: no, no se puede respirar bajo el agua

Me gustaría añadir algo más de información al respecto, y el principal motivo por el que este proyecto no es (ni será nunca) viable, ya que no se debe a la incapacidad de obtener OXÍGENO del agua, sino sobre todo a la incapacidad de obtener VOLUMEN DE GAS de la misma.

Soy buceador técnico, buceo con CC rebreather (Reciclador de aire de circuito cerrado) en inmersiones por debajo de los límites del buceo recreativo, y además soy médico, así que os aseguro que tengo una buena base de conocimiento respecto a lo que voy a contar.

En primer lugar, el consumo de oxígeno de un buceador durante una inmersión es de aproximadamente 1 litro/minuto. Esta cifra puede duplicarse, triplicarse, o cuadriplicarse -o incluso más- según las circunstancias (tamaño y sexo del buceador, esfuerzo físico, situación de stress por sobrecarga de tareas, situaciones de pánico, etc.), pero se asume que 1 l/min es el consumo medio en una inmersión en la que todo va correctamente. Este consumo de oxígeno no varía por la profundidad, ya que es estrictamente el consumo metabólico de nuestro organismo. Mi máquina de buceo es un circuito cerrado donde va inyectado esa cantidad de forma constante para asegurarse de que las cifras de oxígeno (presión parcial) se mantienen constantes.

Pero para que yo pueda respirar (es decir, inflar mis pulmones), debe existir un VOLUMEN de gas que me permita introducir ese oxígeno en los pulmones. El gas alcanza los alveolos, se absorbe parte de oxígeno, y el resto se expulsa en la espiración, y ese gas se pierde, con todo el oxígeno no absorbido. La próxima vez que quiera inspirar, necesito otra vez el mismo volumen de gas, o no podré inflar mis pulmones, y me ahogaré, independientemente de la cantidad de oxígeno que haya en el poco gas que pueda meter. Aquí es donde entran los conceptos de "Volumen corriente, volumen de reserva inspiratorio, y CAS (consumo de aire en superficie)":

El volumen corriente es el volumen de aire que introducimos en los pulmones de forma automática en reposo. Es de unos 500 ml.

El volumen de reserva inspiratorio es el gas que puedes meter en los pulmones si haces una inspiración máxima. Es de unos 3 L.

(podéis consultar wikipedia)

Si voy a bucear, necesito algo que me proporcione en todo momento, al menos 3 L de "algo" (gas) que me permita inflar mis pulmones. Y no guarda relación con la cantidad de oxígeno, hablamos de volumen de gas para expandir los pulmones.

El CAS es un término que se usa en buceo, y se refiere al consumo de AIRE (gas) que tiene un buceador en superficie. Es, digámoslo así, una medida estandar de lo que consume un buceador por minuto. Un CAS normal está en torno a 18L/min. 16 es un buen consumo. Una mujer de pequeño tamaño y con experiencia en el buceo puede consumir incluso 11l/min, pero para un buceador varón el CAS ronda entre 14-18 L/min. De nuevo, si no hay que hacer esfuerzo físico, se considera en una inmersión normal.

Y el oxígeno no tiene nada que ver en este consumo. Si respiras aire, consumes 16 L/min, y si respiras O2, consumes 16L/min. Si respiras una mezcla mixta enriquecida (Nitrox 32 (32% de O2 y 68% de N2) tu consumo es... sí, de 16 L/min. Y eso es porque cada vez que espiras, eliminas el gas de tus pulmones, que se pierda, y necesitas de nuevo ese volumen otrra vez para que tus pulmones puedan expandirse de nuevo. Sin ese volumen, no puedes inflar tus pulmones, y te asfixias. Esto es lo que se llama "circuito abierto", requiere un aporte contante de volumen más que un aporte constante de oxígeno.

Y lo que es más: El CAS se modifica por la presión ambiental. Es decir, que a 10 metros de profundidad (2 atmósferas de presión ambiental), necesitas el doble VOLUMEN de gas para respirar, porque el gas está más comprimido (las moléculas están más juntas). Si habéis probado a respirar sumergidos en una piscina usando una manguera, habréis podido comprobar que es imposible: No puedes inflar los pulmones, y eso que al otro extremo de la manguera tienes todo el aire del mundo (literalmente) con su 21% de O2. La presión fuera es de 1 atm, y alrededor tuya es de 1.2 atm, no respirarás aire si al otro lado del tubo no tienes algo que te proporcione gas COMPRIMIDO a 1.2 atm.

Por todo ello, un buceador recreativo a 10m, en una situación de buceo normal, consume unos 32L/min, y a 20m consume 48L/min. Tras cada espiración, todo el gas que llenó sus pulmones, se pierde, con todo el exceso de oxígeno que no haya consumido.

El Tritón se supone que permite bucear hasta 4.5m, es decir, 1,45 atm. Para un buceador normal, eso supone un consumo de 23.2L/min, y eso en reposo. Da igual que sean 23.2L de aire, de Oxígeno puro, o lo que sea (mientras la mezcla tenga una presión parcial de Oxígeno superior a 1.8, es respirable), y lo que es más, el aparato debe ser capaz de suplir al buceador de volumen suficiente en caso de necesidad (estrés por quedarse atrapado, nadar contra corriente, etc etc), así que yo diría que el mínimo debería ser al menos de 3x esa cifra: unos 70L de gas respirable por minuto (y me quedo corto). Y todo esto obviando lo evidente: que para que tú puedas "respirar", el tritón debe tener alguna manera de comprimir ese gas hasta igualar la presión alrededor tuya.

Vosotros decís que el tritón debería filtrar entre 90 y 232 L de agua por minuto. Si tomamos vuestro cálculo de solubilidad del oxígeno de 0.029, para que el tritón nos diera el volumen necesario para respirar, y que todo ello fuera de O2, la cifra correcta es que DEBE FILTRAR UNOS 2.400 LITROS DE AGUA POR MINUTO. Una auténtica burrada.

Fisiológicamente hablando, no todo debería ser O2, evidentemente. Con que la presión parcial de O2 fuera superior a 1.8, el gas se puede respirar. La pregunta es: ¿de donde va a sacar el tritón el resto de gases (principalmente N2) necesarios para conseguir ese volumen? ¿Como puede comprimirlo hasta los 1.45 bar necesarios para que puedas respirar?¿A qué huelen las nubes?

Este es un proyecto que hace años que se estudia, pero para el mundo del rebreather de circuito cerrado de oxígeno (un tipo especial de reciclador de aire que sólo utiliza oxígeno, no diluyente), ya que es una máquina que "guarda" todo el gas que expulsas al espirar, con lo que el volumen necesario ya lo tienes ahí, sólo tienes que añadir 1L/min fijo de O2. aún así, el agua no es una fuente fiable de O2. Te juegas la vida respirando con estos trastos, y no mola que entres en una zona con sedimento de tierra, se tape la membrana, y te asfixies...

Como curiosidad extra: estoy casi convencido que la cifra que dieron de "profundidad máxima 4.5m" se debe al tema de la hiperoxia. En teoría es un aparato que te proporciona O2 puro para respirar, y el oxígeno es tóxico a altas concentraciones, ya que interfiere con la sinapsis neuronal y provoca convulsiones cuando se respira de forma continuada en presiones parciales superiores a 1.6 bar. Es decir, que el O2 puro en buceo está limitado a paradas descompresivas a 6 metros, ya que respirarlo más profundo es mortal.

Siento la chapa. Es un tema que me encanta, es lo que pasa cuando el hobby se toca con lo profesional ^_^

Un saludo.

Ole! Post valiente