Czy technika pozwoli ludziom oddychać tlenem z wody?

Czy technika pozwoli ludziom oddychać  tlenem z wody?
Ponieważ sprzęt do nurkowania jest ciężki, niewygodny i dużo kosztuje, od dawna marzymy o czymś co dałoby nam rybie skrzela, wynalazku pozwalającym ludziom oddychać pod wodą tlenem pobieranym z wody, bez konieczności zabierania ciężkich butli i skomplikowanych aparatów. Na razie nie ma nic podobnego, choć pomysłów i obietnic nie brakuje.

Kilka lat temu pojawił się w obiegu projekt o nazwie Triton (1), o którym wspominaliśmy także na łamach "Młodego Technika". Pisaliśmy oczywiście z silnym zastrzeżeniem, że jeśli wynalazek ten naprawdę działa, to moglibyśmy mieć do czynienia z prawdziwie epokowym pomysłem. Koreańczyk Jeabyun Yeon, skonstruował jeszcze w 2013 roku maskę dla nurków, dzięki której mieli oddychać pod wodą bez potrzeby zabierania ze sobą butli.

1. Zdjęcia reklamujące sztuczne skrzela dla nurków - Triton

Według opisu, miało to działać tak: maska pobierałaby tlen z wody przez filtr z otworkami o rozmiarach mniejszych niż molekuły wody; absorbowany w ten sposób tlen miałby być kompresowany przez system zarządzany mikroprocesorem. Gromadzony potem w zbiorniku, pozwalałby oddychać człowiekowi noszącemu maskę. Twórcy Tritona twierdzili, że ich urządzenie pozwoli użytkownikowi oddychać pod wodą przez 45 minut na maksymalnej głębokości pięciu metrów.

Teoretycznie rzecz miałaby być niezwykle wygodna, bo składała się tylko z maski. Gdy przed laty o tym pisaliśmy, pytaliśmy, czy ktoś rzeczywiście zszedł z tym sprzętem pod wodę i przeżył, na tych sztucznych skrzelach, choćby przez kilka, kilkanaście minut.

Sceptycy, choć nie kwestionowali zasad fizycznych działania systemu, mieli fundamentalne wątpliwości co do jego wydajności przy tak niewielkich rozmiarach. Pisząc w 2014 roku dla Deep Sea News, Alistair Dove, dyrektor ds. badań i ochrony w Georgia Aquarium, oszacował, że urządzenie musiałoby filtrować 90 litrów wody na minutę, aby zapewnić użytkownikowi wystarczającą ilość tlenu.

W 2016 roku, po ukazaniu się serii publikacji kwestionujących działanie tego urządzenia, zespół twórców zwrócił pieniądze wszystkim inwestorom, którzy przekazali środki w ramach crowdfundingu. Łącznie była to suma 900 tysięcy dolarów zebranych w serwisie Indiegogo. Jednak projekt nie został zamknięty. Twórcy Tritona tłumacząc szczegóły swojego projektu ujawnili, że urządzenie wymaga butli z "ciekłym tlenem", aby zapewnić użytkownikowi jego wystarczającą do oddychania pod wodą ilość. Butla będzie musiała być regularnie wymieniana. Zatem system tak czy inaczej musiałby być wyposażony w butlę. Jednak połączenie systemu odzysku tlenu z wody z magazynem gazu do oddychania w postaci ciekłej wciąż wydawało się analizującym wynalazek ekspertom trudne do technicznego przeprowadzenia.

Choć Triton jako idea nie umarł jeszcze, nie bardzo widać perspektywy rozwiązania problemów technicznych, jakie wiążą się tym projektem. Być może zatem nie należy szukać "sztucznych skrzeli" dla człowieka, ale pomyśleć o poprawieniu wydajności i długotrwałości działania systemów do oddychania pod wodą takich jak znane już od lat rebreathery (z ang. rebreath, oddychać ponownie), aparatów oddechowych o obiegu zamkniętym (lub półzamkniętym), potocznie po polsku zwanych - oddycharkami.

Ich główna cecha to wielokrotne użycie tej samej mieszanki do oddychania. Używane są też m.in. w medycynie (anestezjologii). Gaz wydychany z płuc przechodzi w nich przez pochłaniacz z absorbentem (wapno sodowane) dwutlenku węgla i trafia do worka oddechowego. Ten gaz jest zubożony w tlen. Do worka oddechowego podłączony jest dozownik uzupełniający tlen z butli. Gaz z worka oddechowego trafia ponownie do płuc przy wdechu. Prawidłowy kierunek przepływu gazu do oddychania zapewniają zawory umieszczone w ustniku.

Zaletą oddycharek jest oszczędność tlenu, który jest częściowo odzyskiwany z wydychanego CO2. Doskonalenie tej techniki zbliża system oddychania do układu zamkniętego. Być może w jakimś przyszłym, najdoskonalszym wcieleniu, doprowadzi to do znacznego zmniejszenia obciążenia nurka, gdyż większość tlenu pochodzić będzie z odzysku. Nie są to "sztuczne skrzela", ale być może droga do uczynienia aparatów podwodnych znacznie lżejszymi i wygodniejszymi. 

Mirosław Usidus