|
ΠΕΡΙΕΡΓΑ
Πόσες φορές δεν έχουμε ζηλέψει τα ψάρια που μπορούν
να αναπνέουν μέσα στο νερό! Με μια μπουκάλα οξυγόνου
μπορούμε να κολυμπήσουμε δίπλα τους, όμως για λίγο μόνο
χρόνο. Μια νέα εφεύρεση όμως, υπόσχεται ότι θα μπορούμε να
μένουμε κάτω από το νερό για πολύ ώρα, αναπνέοντας κανονικά
και μάλιστα χωρίς να κουβαλάμε τεράστιες
φιάλες οξυγόνου.
Ένας
Ισραηλινός εφευρέτης δημιούργησε μια αναπνευστική συσκευή που θα επιτρέπει
την υποβρύχια αναπνοή χωρίς
την βοήθεια φιαλών οξυγόνου. Η νέα αυτή εφεύρεση θα
χρησιμοποιεί τις σχετικά μικρές ποσότητες αέρα που ήδη υπάρχουν
μέσα στο νερό για να παρέχει οξυγόνο τόσο στους δύτες όσο και
στα υποβρύχια. Η εφεύρεση έχει ήδη προκαλέσει μεγάλο
ενδιαφέρον στους περισσότερους κατασκευαστές εξοπλισμών
κατάδυσης καθώς και στο Ναυτικό του Ισραήλ.
Η
ιδέα της υποβρύχιας αναπνοής χωρίς τη βοήθεια άβολων φιαλών οξυγόνου έχει
υπάρξει για πολλά χρόνια το όνειρο
πολλών συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας. Στην διάσημη
ταινία του
George Lucas
«Star
Wars Episode I:
The Phantom
Menace»,
ο
Obi-Wan
χρησιμοποιεί μια μικρή υποβρύχια αναπνευστική συσκευή των
Jedi
και βουτά στο
νερό. Όπως
συνηθίζουν να συμβαίνουν τα πράγματα στον κόσμο μας, η
χτεσινή επιστημονική φαντασία αποτελεί το σημερινό
επιστημονικό γεγονός εξαιτίας του ονείρου που είχε ένα
Ισραηλινός εφευρέτης.
Υπάρχουν μερικοί περιορισμοί στην υπάρχουσα μέθοδο υποβρύχιας αναπνοής με
φιάλες οξυγόνου. Ο πρώτος είναι
ο χρόνος που ένας δύτης μπορεί να παραμείνει κάτω από το
νερό, κάτι που εξαρτάται από την χωρητικότητα της φιάλης.
Ένας ακόμα περιορισμός είναι η εξάρτηση από τις μονάδες
ανεφοδιασμού οξυγόνου που πρέπει να είναι κοντά στο σημείο
όπου γίνεται μια κατάδυση. Η λειτουργία των μονάδων αυτών
έχει υψηλό κόστος και καθώς συμπιέζουν το αέριο μέσα στις
φιάλες μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνο αν γίνει έστω και ένας
λάθος χειρισμός. Το τελευταίο πρόβλημα έχει να κάνει με τη
χρήση της φιάλης κάτω από το νερό αυτή καθ’ αυτή. Κατά τη
διάρκεια μιας κατάδυσης και καθώς ο δύτης χρησιμοποιεί το
οξυγόνο μέσα στη φιάλη, αυτή αδειάζει σιγά σιγά αλλάζοντας
έτσι την ισορροπία του δύτη μέσα στο νερό.
Οι
μηχανικοί εδώ και πολλά χρόνια προσπαθούν να ξεπεράσουν αυτά τα
προβλήματα. Τα πυρηνοκίνητα υποβρύχια
και οι διαστημικοί σταθμοί χρησιμοποιούν συστήματα που
παράγουν οξυγόνο από το νερό μέσω ηλεκτρόλυσης
του χημικού διαχωρισμού του οξυγόνου από το υδρογόνο. Τα
συστήματα αυτά χρειάζονται τεράστιες ποσότητες
ενέργειες για να λειτουργήσουν.
Η εφεύρεση του
Bodner
Για το λόγο αυτό, τα μικρότερα, πετρελαιοκίνητα υποβρύχια δεν μπορούν να
τα χρησιμοποιήσουν και έτσι πρέπει
να ανεβαίνουν κάθε τόσο στην επιφάνεια ώστε να αναπληρώσουν τις
ποσότητες οξυγόνου που χρειάζονται. Όσο για τους
δύτες, δεν μπορούν καν να φανταστούν να κουβαλάνε μαζί τους κάτω
από το νερό τόσο μεγάλα μηχανήματα για να έχουν
την απαραίτητη ενέργεια που απαιτεί η ηλεκτρόλυση. Για να ξεπεράσει
το πρόβλημα αυτό, ο Ισραηλινός
Alon Bodner,
στράφηκε στα ψάρια.
Τα ψάρια
δεν διαχωρίζουν χημικά το οξυγόνο από το νερό αντίθετα, χρησιμοποιούν
τον αέρα που υπάρχει
διαλυμένος στο νερό για να αναπνεύσουν. Στον ωκεανό, ο άνεμος, τα
κύματα και τα υποβρύχια ρεύματα βοηθούν στην
εξάπλωση μικρών ποσοτήτων αέρα μέσα στο νερό. Έρευνες έχουν δείξει
ότι σε βάθος 200 μέτρων κάτω από την επιφάνεια
της θάλασσας υπάρχει ακόμα 1,5% αέρας. Η ποσότητα αυτή μπορεί να
μην φαίνεται μεγάλη όμως είναι αρκετή ώστε να
επιτρέπει τόσο στα μικρά όσο και μεγάλα ψάρια να αναπνέουν άνετα
κάτω από το νερό.
Η ιδέα του
Bodner
ήταν να δημιουργήσει ένα τεχνητό σύστημα το οποίο θα μιμείται τον τρόπο
που τα ψάρια
χρησιμοποιούν τον αέρα μέσα στο νερό, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα
στα μικρά υποβρύχια και στους δύτες να
ξεφορτωθούν τις μεγάλες και άβολες φιάλες οξυγόνου.
Το σύστημα
που δημιούργησε ο
Bodner
χρησιμοποιεί έναν
γνωστό νόμο της φυσικής, τον νόμο του
Henry,
που περιγράφει την απορρόφηση των αερίων στα υγρά. Σύμφωνα με το
νόμο αυτό, το ποσό του αερίου που μπορεί
να διαλυθεί μέσα σε ένα υγρό σώμα είναι ανάλογο με την πίεση που
ασκείται στο υγρό σώμα. Ο νόμος ισχύει αμφίδρομα
αν μειωθεί η πίεση τότε θα βγει περισσότερο αέριο από το υγρό. Αυτό
γίνεται με τη χρήση ενός φυγοκεντρωτή ο οποίος
περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα κι έτσι ασκεί πίεση μέσα σε ένα
μικρό σφραγισμένο θάλαμο που περιέχει θαλασσινό νερό.
Το σύστημα θα λειτουργεί με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Σύμφωνα με
υπολογισμούς, μια μπαταρία λιθίου ενός κιλού,
μπορεί να προσφέρει σε ένα δύτη οξυγόνο αρκετό για μια ώρα. |
