EL ARGON, una protección para el frío
Lograr una disminución en la perdida del calor corporal, es uno de los objetivos que se trata de lograr en los buceos profundos y en aquellos buceo en donde el agua es inferior a 10 º C y se debe utilizar trajes secos. Disminuir las perdidas de calor daría una mayor comodidad para realizar el buceo, aumentando los tiempos de fondo y disminuyendo el consumo de gas respiratorio y los posibles accidentes descompresivos.
(Durante la nota utilizaremos calor y no temperatura ya que esta es en realidad una manifestación de calor).
Respirar mezclas nos obliga a tener un mayor conocimiento sobre las tablas de descompresión e intoxicaciones, sin dejar de lado un problema como es la hipotermia. En términos generales las mezclas de gases nos proponen mayores permanencias en el fondo o mayores profundidades, en ambos casos los riesgos de sufrir una hipotermia se hacen mas reales.
Cuando descendemos, la temperatura del agua disminuye, dependiendo del lugar de buceo. La hipotermia es un accidente posible en casi todos los buceos, recordemos que en el agua el calor del cuerpo se pierde 25 veces mas rápido, lo que hace que a temperaturas confortables en el aire, sean peligrosas en agua. Si con 18 grados en superficie nos encontramos cómodos, para lograr esta misma comodidad en el agua necesitamos de 33 grados.
Las posibilidades de una hipotermia aumentan cuando el agua es mas fría. Las recomdaciones hablan de usar un traje seco a partir de los 10 grados. Por las características de estos trajes estamos obligados a equilibrarlos a medida que descendemos. La aislacion se hace a través de una cámara de aire y de ropa aislante.
Si evitamos las perdidas de calor durante el buceo, incrementaremos los tiempos de fondo, damos mayor confort al buceador y disminuimos los riesgos de sufrir hipotermia.
Buscando lograr una mayor aislacion calórica, se buscaron gases alternativos al aire para equilibrara las modificaciones de volumen durante el descenso en los trajes secos. Al cambiar el aire por un gas de menor conductividad calórica se puede obtener una menor perdida de calor.
Las perdidas de calor se producen por cuatro fenómenos:
- convección, (transferencia del calor a través del movimiento de gases o líquidos).
- conducción, (transferencia de calor a través del contacto entre dos superficies).
- radiación, (emisión del calor a través de energía infrarroja).
- evaporación, (perdida del calor por la transformación de liquido en vapor).
Las causas mas importante de perdida de calor en los trajes secos es: conducción y radiación.
Para limitar las perdidas de calor podemos aumentar la cámara de aire, cuanto mas espacio haya entre el cuerpo y el traje se lograra una mayor aislación calórica. Como al aumentar la cámara de aire también aumentamos la flotación, es importante optimizar este espacio con un gas que tenga menos conducción calórica (Kgas.) y así lograremos disminuir las perdidas.
Para calcular la conductividad calórica final del equipo, hay que tener en cuenta la conductividad térmica de la ropa aislante (Kropa.) que usamos y la del gas con que presurizamos.
La resistencia total al flujo de calor la podemos expresar de la siguiente manera:
R = T
(Kgas. + Kropa.)
Podemos ver que dependerá del espacio entre el cuerpo y el traje y de las dos conductividades: del gas y la ropa aislante. Para poder aumentar esta resistencia, la mejor opción que tenemos es tratar de cambiar los coeficientes de conductividad ya que si aumentamos el espacio entre el cuerpo y el traje tendremos la dificultad de la flotación. La conductividad calórica la podemos ver como el flujo de calor que permite pasar el gas de un objeto a otro.
Los gases
Se estudio el uso de gases alternativos que no ocasionaran inconvenientes en el buceador y así poder aumentar la aislamiento calórico.
Analizando la conductividad calórica se puede ver que esta aumentara cuando la presión aumenta a causa de la concentración molecular. El efecto de la concentración molecular debido al aumento de presión provoca un mayor el flujo de calor. Este tema se puede despreciar cuando los buceos son a profundidades inferiores a los 300 metros.
Buscando el gas ideal
Uno puede decir que la Kgas ideal será el gas que tenga un menor calor especifico Cv: He = 2.98, H2 = 4.88, N2 = 4.96, O2 = 5.04, CO2 = 6.8. En realidad el Cv no es el único factor que determina la conductividad calórica; si vemos en la tabla 1 que el Argón tiene el mismo Cv que el He, sin embargo el primero tiene mejores condiciones de aislacion calórica.
Hay dos factores muy importantes que van a determinar la conductividad calórica de un gas que son: el tamaño molecular y la masa. La masa molecular al estar afectada por la raíz cuadrada, las diferencias que pueda haber entre los gases dejara de tener importancia. La mayor importancia en la elección de un gas aislante surgirá de la velocidad molecular que tenga el gas. La menor velocidad molecular reducirá el flujo de calor que es transferido por colisión. La sección molecular del gas también afectara a la transmisión molecular ya que esta también afecta la relación de colisión.
Como conclusión podemos decir que un gas para que sea ideal como aislante debe tener: un menor Cv, una masa molecular grande y sección molecular grande. En base a esto podemos explicar porque el Hidrogeno es el peor gas aislante, tiene poca masa y pequeña sección molecular y además a este gas se le suma su peligrosidad explosiva.
El He es levemente mejor que el hidrogeno, podemos decir que los mejores gases aislantes serán el xenón y el kriptón pero debido a su alto costo se dejaron de lado. El gas que mejor se adapta a las necesidades aislantes es el argón que es mucho mejor aislante que el aire.
Para poder lograr una optima utilización de este gas, hay que disminuir las posibilidades que haya otro gas dentro del traje y la concentración de vapor de agua que se puede generar durante el buceo.
La interferencia de otro gas dentro del traje se puede solucionar purgando el traje antes de comenzar el buceo. Se infla el traje y se ventea varias veces para asegurarnos que dentro del traje se encuentra exclusivamente argón. El vapor de agua o transpiración se lo puede evitar a través de la ropa de abrigo que se coloca el buceador que absorberá esta transpiración.
El equipo
El tanque que se utiliza para transportar el argón debe estar bien identificado para que no pueda haber error con su manejo. Se utilizan cilindros pequeños pintados de color naranja. Para conectarlo a la válvula del traje seco se utiliza una primera etapa donde se coloca la manguera del traje.
La cantidad de argón que se a utiliza durante un buceo dependerá de la profundidad, el tiempo de buceo y la habilidad del buceador para equilibrar su flotabilidad. Es importante, antes de utilizar este gas como aislante, practicar con aire el equilibrio del traje a diferentes profundidades, sin dejar de lado el aprendizaje a través de un instructor que nos enseñe todas las posibilidades que presente el traje seco.
En general el tamaño de los tanques para Argón es 4 litros y cubrirá todas las necesidades para un buceo.
Los riesgos
La utilización de este gas como amortiguante en la perdida de calor se encuentra en experimentación, pero hasta el momento no se han encontrado problemas descompresivos y se cree que de haber efectos adversos estarían localizados en la piel.
Se lo esta usando principalmente en las inmersiones que se hacen con mezclas respiratorias con Helio (Heliox, Trimix) debido a que este gas provoca una gran perdida de calor. La U.S.Navy no habla del argón como gas amortiguante para la perdidas del calor, solo especifica usar aire cuando se respira Heliox y que nunca se debe presurizar con Heliox.
Alguno de los buceos donde se aplico argón como gas amortiguante en la perdida de calor fueron:
S.S. Carolina, Atlantic City, 75 metros, Trimix 15/40 (O2,He),
U.S.S. Atlanta, Gaudalcanal , 120 metros, Trimix 11/54 (O2,He)
Blucher, Oslo, 92 metros, Trimix 10/50 (O2,He)
S.S. Edith, Oslo, 73 metros, Aire, Nitrox, Oxigeno
D.S.Tinn, Noruega, 102 metros, Heliox 16
El Argón puede ser una buena alternativa para lograr una mejor aislamiento calórico. Es importante, antes de aplicar este gas en un buceo, practicar las diferentes técnicas de compensación del los trajes secos y no olvidarnos que todavía este gas esta en experimentación.
