L’aventura del submarí Ictineu

Durant el segle XIX Narcís Monturiol va dissenyar i construir els submarins Ictineu I i II. Un segle i mig més tard Pere Forès ha reprès l’aventura. Després de 10 anys de feina, el passat 5 de novembre de 2015 el submarí Ictineu 3 va submergir-se a 1.000 metres de profunditat al Rec de Villefranche-sur-Mer (França) i va obtenir la certificació oficial. Es converteix, així, en un dels 3 únics submarins operatius de la UE d’aquestes característiques. Una setmana més tard el reporter Pere Renom els acompanya a bord, en la primera campanya de biologia marina, per observar com s’organitza la vida marina en una foscor quasi absoluta. Hi intervenen Pere Forès i Carme Parareda d’Ictineu Submarins, i Enric García del Museu Marítim de Barcelona.

L’aventura
Durant el segle XIX abans, que el visionari de Jules Verne escrivís la seva famosa novel·la d’aventures “Vint mil llegües de viatge submarí”, el català Narcís Monturiol va dissenyar i construir els submarins “Ictineu” I i II. El projecte va tenir moltes dificultats tècniques que va resoldre amb alguns brillants invents com un mecanisme que regenerava l’aire i alimentava els motors, posteriorment assajat pels submarins alemanys durant la Segona Guerra Mundial. Els Ictineus es van submergir gairebé 90 vegades amb èxit, segurament a no més de 50 metres de fondària. Enric García del Museu Marítim de Barcelona, explica que l’empresa va comptar amb el finançament popular i d’algunes entitats acabalades de l’època, però no va ser capaç de generar ingressos i va fer fallida. Un segle i mig més tard el també català Pere Forès s’ha proposat un repte encara més agosarat: construir un submarí científic de tres places, lleuger i maniobrable capaç de fer immersions a 1.200 metres de profunditat. Després de 10 anys i 100.000 hores de feina al costat de Carme Parareda i un equip d’una trentena d’enginyers i estudiants, el passat 5 de novembre de 2015 Forès va davallar amb el submarí “Ictineu” 3 a 1.000 metres de profunditat al Rec de Villefranche, a la Costa Blava, entre Niça i Montecarlo i va obtenir la certificació oficial. Es converteix, així, en un dels 3 únics submarins operatius de la UE d’aquestes característiques. Una setmana més tard el reporter Pere Renom s’hi va embarcar, en la primera campanya de biologia marina, per observar com s’organitza la vida en una foscor gairebé absoluta, a 135 metres de fondària. L’experiència va ser molt emocionant: en positiu pel fet d’explorar uns fons desconeguts i veure organismes rars, i en negatiu, per la claustrofòbia, i l’angoixa de quedar-se enganxat en línies de pesca abandonades.
Com en el cas de Monturiol, aquest projecte també ha afrontat grans dificultats tècniques que Forès i els seu col·laboradors han resolt amb diversos invents i patents internacionals, com les bateries de liti o un buc de pressió esfèric construït amb un nou aliatge d’alumini. Igualment ha comptat amb finançament popular, ara anomenat crowdfunding, i d’algunes empreses. Tot plegat ha costat prop de 3 milions d’euros que ara cal rendibilitzar. L’aventura constructiva acaba, comença l’aventura naval.

Submarins biològics
Un submarí és un tipus d’embarcació que pot navegar per sota l’aigua, gràcies a un sistema de flotabilitat variable que s’aconsegueix buidant i omplint d’aire uns dipòsits. Aquesta solució ja l’havia trobat la natura. Jules Verne es va inspirar en el nàutil per batejar el submarí del capità Nemo, el “Nautilus”. No se sap si en Narcís Monturiol i els seus predecessors es van inspirar també en el nàutil per dissenyar els primer submarins, com l’”Ictineu”, però van arribar a solucions molt semblants. Els cefalòpodes fan servir diferents estratègies per mantenir-se a la profunditat que els interessa. L’estratègia més senzilla és la del pop: no en fa servir cap. El pop viu al fons del mar i com que és més dens que l’aigua, automàticament s’enfonsa. Si vol pujar ha de nedar, quan deixi de nedar es tornarà a enfonsar. Un sistema més sofisticat és el de la sípia. La sípia té al seu interior la conquilla, una estructura porosa que li dóna flotabilitat neutra. Això vol dir que la sípia ni sura ni s’enfonsa. Quan vol pujar, neda una mica cap a munt i allà es manté, quan vol baixar, neda cap avall i allà es mantindrà. Pot nedar entre dues aigües sense cansar-se. Però encara hi ha uns cefalòpodes amb un mecanisme més sofisticat. Els nàutils, que viuen al Pacífic. La seva closca està estructurada en un seguit de càmeres. Pesa més que l’aigua, però en un punt determinat té un foradet. El forat continua per cada una de les cambres i està ocupat per un cordó orgànic que és capaç de capturar els gasos metabòlics i com que els gasos pesen, variant la quantitat de gas, però no el volum –la closca és rígida- ajusta la flotabilitat.

Mantenir l’aire respirable
Els submarins tripulats tenen un problema. Estan plens d’éssers que volen respirar. Així, doncs, han d’estar plens d’aire respirable. L’aire sec és una barreja de gasos no gaire variada: aproximadament, el 78% del volum és nitrogen, el 21% és oxigen, (això ja fa el 99%); la major part de l’1% restant és argó; i aproximadament un 0,035%, el que seria la tercera part d’una mil·lèsima, és diòxid de carboni, CO2. A més, n’hi ha en quantitats encara més minúscules: neó, heli, metà, criptó, hidrogen, òxid nitrós i alguns més. Quan respirem en un lloc tancat modifiquem aquestes proporcions, consumim oxigen i hi afegim diòxid de carboni i vapor d’aigua. La solució senzilla és anar renovant tot l’aire respirat per aire fresc, com el que hi ha a les bombones d’aire comprimit dels escafandristes, però en un submarí això suposaria un gran volum. Hi ha una altra solució. Més de ¾ parts de l’aire és un gas inert a la nostra respiració: el nitrogen. Tal com entra, surt. No cal renovar tot aquest gas perquè el reciclem. Sembla senzill mantenir els nivells d’oxigen: tenir comprimit només oxigen i anar alliberant-lo a mesura que es consumeix, però no ho és tant, perquè resulta que som molt sensibles amb els nivells, amb les proporcions dels gasos, no admetem grans variacions. La proporció d’oxigen s’ha de mantenir al voltant del 21%. Per sota del 19% et falta aire; quan arriba al 23% augmenta molt el risc d’incendi i per damunt d’aquest percentatge la barreja ja és tòxica per als humans. Sabent això ja podem submergir-nos? No: ens havíem oblidat el CO2 que no és verinós com el monòxid de carboni, però és asfixiant. Recordem que la proporció natural és baixíssima, només un 0,035%. Podem suportar fins a tres vegades aquesta proporció ideal, però és molt fàcil superar aquest llindar màxim i llavors començaran els marejos, la desorientació… i si augmenta molt, la mort. Per això tot l’aire del submarí ha de ser conduït a través d’uns filtres químics que capturen el CO2. Això dels submarins és una qüestió de física… i química.