Cum reușesc submarinele nucleare să producă aer când stau cu lunile sub apă și ce fac cu gunoaiele de la bordul navei?

Submarinele nucleare sunt adevărate „orașe subacvatice” tehnologizate, capabile să susțină viața fără să iasă la suprafață timp de trei sau chiar șase luni. Provocarea majoră nu este doar să obții oxigen, ci și să cureți aerul de substanțele toxice și să gestionezi deșeurile fără a lăsa urme, pentru a nu pune în pericol sănătatea echipajului. În cazul unui submarin din clasa Virginia, de exemplu, acesta este compus din 130 până la 145 de persoane.

Cum produc oxigenul?

Sursa principală de oxigen nu este aerul comprimat, ci apa de mare. Printr-un proces numit electroliză, apa (H2O) este descompusă în componentele sale de bază. Folosind electricitatea din abundență produsă de reactorul nuclear, apa de mare este desalinizată și apoi trimisă într-un generator de oxigen (precum sistemul Electrolytic Oxygen Generator).

Curentul electric trece prin apă și separă atomii. Rezultatul: oxigenul este eliberat în sistemul de ventilație, iar hidrogenul (gaz inflamabil) este pompat în siguranță în afara submarinului.

Cum „curăță” aerul?

Problema mai mare decât lipsa oxigenului este acumularea de dioxid de carbon (CO2) expirat de echipaj. Submarinul folosește turnuri de absorbție care conțin o substanță chimică numită monoetanolamină (MEA). Aceasta „prinde” moleculele de CO2 din aer.

Când substanța se saturează, este încălzită pentru a elibera dioxidul de carbon în afara navei, iar apoi este refolosită.

Te-ar putea interesa și: Cum stau submarinele diesel sub apă fără ca motoarele lor să necesite aer

Totodată, arzătoarele catalitice elimină urmele de hidrogen, monoxid de carbon și alte gaze reziduale și le transformă în apă sau CO2 care poate fi ulterior filtrat.

Ce fac cu gunoiul?

Gestionarea deșeurilor este critică, deoarece nicio urmă nu trebuie să plutească la suprafață pentru a nu trăda poziția navei.

Majoritatea deșeurilor solide (plastic, metal, resturi alimentare) sunt comprimate în cilindri metalici grei. Acești cilindri au greutăți adăugate pentru a asigura scufundarea lor direct pe fundul oceanului.

Cilindrii sunt lansați printr-un tub special, un fel de tub de torpilă mai mic, situat în partea inferioară a carenei.

Deșeurile lichide, precum apa gri (de la dușuri/bucătărie) și apa neagră (de la toalete), sunt colectate în tancuri de retenție și apoi sunt pompate în exterior la adâncimi mari, unde curenții le dispersează rapid.

Surse: U.S. Navy – Naval Sea Systems Command (NAVSEA), Science Museum (London), National Museum of American History, HowStuffWorks