Ζύγισμα Νατρασβέστου

[Σώτος Χριστοδούλου]

Το υλικό απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα μέσα σε κάνιστρο (Νατράσβεστος) που βρίσκεται υπό την μορφή κοκκίων, αποτελείται χονδρικά από καυστικό ασβέστιο – Ca(OH)2 σε αναλογία πάνω από 70% και καυστικό νάτριο – NaOHσε αναλογία γύρω στο 4%. Μερικά υλικά περιέχουν και ένα δείκτη που αλλάζει χρώμα με την μεταβολή του pHκαθώς η χημική διεργασία προχωράει και όταν τα καυστικά υλικά εξαντληθούν ώστε η συγκέντρωση των ανιόντων υδροξυλίου να μειωθεί (μείωση του pH).

Η υπερκαπνία είναι ένα σοβαρό πρόβλημα που συζητήθηκε αρκετές φορές στους διάφορους κύκλους που ασχολούνται με την ασφάλεια των κλειστών (και ημίκλειστων) κυκλωμάτων. Γενικά πρόκειται για μια κατάσταση όπου ο δύτης παρουσιάζει αυξημένη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα του και πιθανόν να προέρχεται είτε από ανεπαρκή αποβολή του διοξειδίου του άνθρακα είτε από αστοχία του κάνιστρου να καθαρίσει το μίγμα εκπνοής οπότε ο δύτης επαν-εισπνέει μίγμα πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα. Δεν έχω στόχο να αναλύσω το πώς μπορεί να προκληθεί υπερκαπνία με εντελώς λειτουργικό κάνιστρο αλλά να εξετάσω λίγο την κατάσταση που επικρατεί μέσα στο κάνιστρό μας κατά τη διάρκεια μιας κατάδυσης νοουμένου ότι όλα τα του πακεταρίσματος και ρυθμού αναπνοής παραμένουν σε σωστά πλαίσια.

Σε κάθε κάνιστρο υπάρχει μια ζώνη αντίδρασης όπου λαμβάνει χώρα χημική αντίδραση εξουδετέρωσης του CO2 από τα καυστικά υλικά. Το αέριο που εκπνέει ο δύτης μπαίνει μέσα στο κάνιστρο και αρχίζει να καθαρίζεται από το CO2. Η ροή του αερίου μέσα από το κάνιστρο ορίζει τα μέγιστα την γεωμετρία αυτής της ζώνης αντίδρασης καθώς παράγοντες όπως ταχύτητα ροής αλλά και αντιστάσεις ροής σε κάθε σημείο του κάνιστρου ορίζουν το από πού θα περάσει το αέριο, το που θα γίνει η αντίδραση και το αν θα γίνει πλήρης απομάκρυνση του CO2. Η ζώνη αντίδρασης κατά το επιθυμητό πρέπει πάντα να είναι τέτοια ώστε ολόκληρη η ποσότητα του CO2 να καθαρίζεται πριν το αέριο εξέλθει για να επιστρέψει στον ασκό εισπνοής. Είναι αντιληπτό ότι η απόδοση ενός κάνιστρου δεν μπορεί να είναι ποτέ 100% διότι ο χρόνος διέλευσης του αερίου μέσα από το κάνιστρο είναι πεπερασμένος και έτσι αν είναι πολύ μικρός κάτω από κάποιες συνθήκες η ζώνη αντίδρασης επεκτείνεται σε όλο το κάνιστρο και μάλιστα κάποια ποσότητα CO2 διαφεύγει από το κάνιστρο χωρίς να δεσμευτεί. Τέτοιο φαινόμενο είναι γνωστό με το όνομα breakthrough(κατάσπαση). Επίσης ακόμα και σε ένα κάνιστρο στο οποίο δεν είναι σωστά και ομοιόμορφα πακεταρισμένο το υλικό απορρόφησης με διαύλους μικρής αντίστασης στη ροή γίνεται παράκαμψη της κύριας μάζας του υλικού μέσα από σύντομους δρόμους (φαινόμενο channeling) και το αέριο μπαίνει και βγαίνει όπως μπαίνει.

Για να μπορέσει κανείς να είναι σίγουρος ότι τέτοιο φαινόμενο δεν συμβαίνει σε μια κατάδυση θα πρέπει να έχει ένα τρόπο να αναλύει το αέριο που εξέρχεται από το κάνιστρο ως προς το CO2. Διάφορες προσπάθειες για εξεύρεση λύσεων σε αυτό το πρόβλημα γίνονται διαρκώς αλλά δεν έχουμε ακόμα δει μια λύση. Το πρόβλημα είναι πολλαπλό καθώς το περιβάλλον του loopμε την υγρασία που έχει είναι εχθρικό για τους υπάρχοντες ανιχνευτές CO2 αλλά επίσης το πρόβλημα της παροχής ενέργειας για λειτουργία αυτών των ανιχνευτών παραμένει ουσιαστικά άλυτο.

Πέρα από το φαινόμενο του channelingυπάρχει και το πρόβλημα της εκτίμησης της διάρκειας ζωής του υλικού μέσα στο κάνιστρο. Διάφορες απόψεις έχουν εκφραστεί κατά καιρούς όπως είναι για παράδειγμα η τοποθέτηση χρονομετρητών που θα τίθενται σε λειτουργία μόλις ο χρήστης πακετάρει το φρέσκο υλικό ώστε να μπορεί να παρακολουθεί τον συνολικό χρόνο χρήσης και να αντικαθιστά το υλικό πριν φτάσει σε κρίσιμα όρια. Τα όρια αυτά γίνεται μια προσπάθεια να καθοριστούν από τους κατασκευαστές με κάποια περιθώρια ασφάλειας. Για παράδειγμα το αξονικό κάνιστρο του Megalodonέχει χρησιμοποιηθεί σε πειράματα και έχει βρεθεί ότι μπορεί να καθαρίζει αέριο που περιέχει CO2 με ρυθμό ροής τα 4LPMστους 0 βαθμούς κελσίου για 4 ώρες. Έτσι εισηγείται να μην υπερβαίνουμε τις 3,5 ώρες χρήσης. Βέβαια κάποιοι δύτες έχουν φτάσει τα όρια του υλικού απορρόφησης και έχουν ορισμένες φορές υπερβεί κατά πολύ το όριο των 3,5 ωρών χωρίς επισόδειο.

Η δική μου σκέψη είναι αντί για ένα χρονόμετρο να ελέγξουμε αν μπορεί να γίνει χρήση της μεταβολής του βάρους μέσα σε ένα κάνιστρο ως μιας επιπρόσθετης παραμέτρου για εκτίμηση της διάρκειας ζωής του υλικού. Έχω δημοσιεύσει ένα σχετικό postστο rebreatherworldκαι έχω κάνει μία μέτρηση με αποτελέσματα ενθαρρυντικά για μένα. Οι αντιδράσεις μέσα στο RW δειχνουν μοιρασμένες απόψεις. Κάποιοι υποστηρίζουν ότι είναι χαμένος κόπος και κάποιοι άλλοι ότι μπορεί να βγει κάτι από το όλο εγχείρημα. Αν ενδιαφέρει μπορούμε να το συζητήσουμε περισσότερο και να οργανώσουμε και κάποια πειράματα.