Por mais de 100 anos, cientistas e engenheiros estiveram ativamente envolvidos no projeto de aparelhos respiratórios autônomos.
Duas séries de aparelhos respiratórios autônomos são amplamente utilizados no combate a incêndios, circuito aberto e rebreathers. Num sistema aberto, cada ar exalado é descarregado na atmosfera. Um rebreather ou dispositivo de circuito fechado recupera a respiração do usuário, remove o dióxido de carbono e aumenta o oxigênio. Devido à sua eficiência, os rebreathers são leves, pequenos e duradouros.
O sistema respiratório de circuito aberto consiste em um dispositivo de fornecimento de ar, uma válvula redutora/de demanda de pressão, uma válvula expiratória e uma máscara. O suprimento de ar em um sistema de circuito aberto geralmente é ar comprimido. O volume de ar por respiração é fornecido através do redutor de pressão/válvula de demanda e descarregado na atmosfera ambiente após ser inalado.
Todos os rebreathers incluem uma bolsa respiratória como reservatório para a respiração do usuário. Como o rebreather remove o dióxido de carbono produzido pelo usuário e repõe o oxigênio que ele consome, o gás respirado é quase 100% oxigênio.
Fornece três designs de equipamentos para reposição de oxigênio e remoção de dióxido de carbono: oxigênio químico, oxigênio criogênico e oxigênio comprimido.
O dispositivo do tipo oxigênio químico usa uma fonte de oxigênio gerada quimicamente. A água exalada pelo usuário ativa o filtro superóxido, liberando oxigênio e formando sais alcalinos. Esse oxigênio chega ao usuário através do rebreather. O álcali produzido por esta reação química remove o próximo dióxido de carbono exalado e adiciona mais oxigênio. Como esta reação não pode ser controlada com precisão, o dispositivo foi projetado para produzir mais oxigênio do que o necessário para o metabolismo. Este excesso de oxigênio é descarregado no ar ambiente através da válvula de descarga.
A principal vantagem deste projeto simples de equipamento é o baixo custo inicial. No entanto, existem algumas desvantagens. Iniciar uma reação química a baixas temperaturas é difícil e às vezes impossível. O custo unitário dos cartuchos químicos é alto. O que torna este problema mais complicado é que uma vez iniciada uma reacção química, esta não pode ser interrompida. Independentemente da necessidade, toda a carga química deve ser utilizada ou descartada.
Em sistemas fechados de baixa temperatura, é utilizado oxigênio líquido. Neste sistema muito complexo, o dióxido de carbono exalado é removido por congelamento, e o radiador de baixa temperatura é fornecido por oxigênio líquido, parte do qual entra na bolsa respiratória. Este sistema extremamente complexo e caro nunca alcançou sucesso comercial. No entanto, o armazenamento de gás criogênico tem sido amplamente utilizado em sistemas abertos.
O terceiro tipo de sistema de circuito fechado é o projeto de oxigênio comprimido. Neste tipo de rebreather, o oxigênio armazenado no cilindro passa através do redutor de pressão para o balão respiratório, de onde é inalada a quantidade necessária de oxigênio.
O gás exalado passa pelo absorvedor de dióxido de carbono. Aqui, o dióxido de carbono da respiração do usuário é removido e o oxigênio não utilizado flui para a bolsa respiratória. O oxigênio fresco é adicionado e o gás respiratório atualizado é fornecido ao usuário e continua a circular. A simplicidade, robustez e baixo custo de reutilização de tais dispositivos tornaram os respiradores de oxigênio comprimido populares por muitos anos.
Em 1853, o professor Schwann projetou um respirador de oxigênio comprimido para uma competição realizada pela Academia Belga de Ciências. Schwann parece ser o primeiro a perceber o potencial dos rebreathers usados em minas e corpos de bombeiros. Na virada do século, Bernhard Draeger de Lübeck, Alemanha, projetou e fabricou um rebreather. Em 1907, a Boston and Montana Smelting and Refining Company adquiriu cinco rebreathers Draeger, que foram os primeiros dispositivos utilizados no país. Os rebreathers têm sido amplamente utilizados em serviços de bombeiros há mais de 25 anos.
Nos últimos 70 anos, muitas melhorias foram feitas nos rebreathers. Através das rigorosas regulamentações e controles do NIOSH e MESA, os dispositivos atuais são mais confiáveis do que nunca.
Horário da postagem: 03/12/2021
