La historia del rebreather empieza antes que la del regulador de Cousteau. En 1878 Henry Fleuss ya patentaba un equipo que reciclaba el gas respirado, y durante casi un siglo el circuito cerrado fue sobre todo cosa de oxígeno puro, túneles inundados y hombres rana. Lo que lo llevó a los 100 metros con trimix no fue un material nuevo. Fue aprender a medir el oxígeno dentro del lazo.
En resumen
| Año | Hito | Por qué importa |
|---|---|---|
| 1878 | Patente de Henry Fleuss | Primer rebreather funcional (según el History of Diving Museum) |
| 1880 | Alexander Lambert, túnel del Severn | Primer uso real en una obra |
| 1940–1944 | Patente de Lambertsen y LARU para la OSS | Rebreather de oxígeno; en 1952 lo describe como SCUBA (según la CIA) |
| 1968 | Electrolung de Walter Starck | Primer eCCR comercial: tres sensores y votación |
| 1987 | Cis-Lunar MK1 de Bill Stone | 24 horas seguidas bajo el agua en Wakulla Springs |
| 1995–1997 | Dräger Atlantis e Inspiration de APD | El rebreather llega al buceo deportivo (según DIVER Magazine) |
Qué problema resuelve un rebreather
En circuito abierto tiras casi todo lo que respiras. El aire que exhalas lleva todavía la mayor parte del oxígeno que inspiraste, y se va en burbujas. Un rebreather hace otra cosa: guarda el gas exhalado en un lazo, le quita el dióxido de carbono con un material absorbente y le repone el oxígeno que tu cuerpo ha consumido.
La idea es sencilla y antigua. La dificultad está en dos piezas: el absorbente de CO2, que tiene que funcionar bajo el agua, y el control del oxígeno, que tiene que mantener una presión parcial respirable a cualquier profundidad. Toda esta historia es la de cómo se resolvieron esas dos piezas. Si quieres el contexto general del buceo autónomo, lo tienes en la historia del buceo autónomo; aquí seguimos solo la rama del circuito cerrado.
1878: Henry Fleuss y la potasa cáustica
Henry Fleuss era un inventor inglés que, según el History of Diving Museum, no tenía experiencia previa de buceo. En 1878 obtuvo la patente de un aparato que, según el History of Diving Museum, fue el primer rebreather de buceo realmente utilizable.
El diseño tenía todas las piezas que reconocerías hoy: una máscara, una bolsa respiratoria, un cilindro de cobre con oxígeno y un absorbente de CO2 hecho con cabo empapado en potasa cáustica. Según el museo, el cilindro llevaba oxígeno puro, y eso limitaba la profundidad.
Según el museo, Fleuss lo demostró él mismo sumergiéndose ante el público en la London Polytechnic, y repitió la prueba dentro de una cámara de gas tóxico en la Royal Society. El primer uso de verdad llegó en noviembre de 1880, en las obras del túnel ferroviario bajo el río Severn: el buzo de Siebe Gorman Alexander Lambert recorrió unos 310 metros (1.020 pies) de túnel inundado, pasó 90 minutos a unos 12 metros (40 pies) y cerró una compuerta demasiado lejana para un buzo con suministro desde superficie, según el museo. Fleuss diseñó además una versión más sencilla, con mochila y máscara, para rescate en incendios y minas, según el museo.
Los rebreathers de oxígeno y su techo de pocos metros
Durante las décadas siguientes el circuito cerrado vivió en dos mundos: el rescate minero y la guerra. Dräger, en Alemania, desarrolló sus propios equipos de oxígeno; la cronología de DIVER Magazine recoge una demostración en 1912 con dos horas de suministro en circuito cerrado. Hans Hass rodó en 1942 su segunda película submarina con un rebreather Dräger. Hablamos de él en buceadores que cambiaron el buceo.
El precio de respirar oxígeno puro es la profundidad. Con oxígeno al 100 %, la presión parcial de oxígeno es igual a la presión absoluta, y eso lo decide la ley de Dalton. A 6 metros la presión absoluta es 6/10 + 1 = 1,6 bar, que es justo el límite de contingencia de PpO2. Por eso los rebreathers de oxígeno han sido siempre equipos de aguas someras: ideales para acercarse sin ser vistos, inútiles para bajar.
Lambertsen, el LARU y la palabra SCUBA
En Estados Unidos, el nombre clave es Christian J. Lambertsen, entonces estudiante de medicina. El 16 de diciembre de 1940 solicitó la patente de un aparato de oxígeno puro pensado para buscar ahogados bajo el agua y trabajar en gases tóxicos, concedida el 2 de mayo de 1944 (patente US 2.348.074). Según la historia publicada por la CIA, heredera de la OSS para la que trabajó, tras ser rechazado por la Marina hizo una demostración ante la Oficina de Servicios Estratégicos en la piscina de un hotel de Washington, y la OSS lo adoptó para su unidad marítima.
El equipo se llamó LARU, Lambertsen Amphibious Respiratory Unit. En 1952, según la CIA, Lambertsen describió su invento en un trabajo para la Academia Nacional de Ciencias con un nombre que ha llegado hasta hoy: SCUBA, Self-Contained Underwater Breathing Apparatus. La palabra que usamos para cualquier equipo autónomo nació, por tanto, para designar un rebreather.
Su equipo seguía teniendo el techo de todos los rebreathers de oxígeno: quien bucea con oxígeno puro convive con el riesgo de toxicidad en cada inmersión.
El paso intermedio: los semicerrados
Para bajar más hacía falta respirar algo que no fuera oxígeno puro. La primera solución fue el semicerrado: el equipo inyecta de forma continua una mezcla de nitrógeno y oxígeno, el buceador consume parte del oxígeno y el excedente de gas se ventila al agua. Ya no es oxígeno puro, así que el techo de 6 metros desaparece, pero la fracción de oxígeno del lazo depende de cuánto trabajes y de cuánto gas entre.
Ese diseño fue la puerta del rebreather al buceo deportivo. Dräger presentó en 1995 el Atlantis, un semicerrado de nitrox para buceadores recreativos, y en 1999 el Ray, según la cronología de DIVER Magazine. Cómo controla el oxígeno un semicerrado y por qué es tan sensible al esfuerzo lo explicamos en rebreather semicerrado frente a cerrado electrónico.
1968: el Electrolung y la lógica de votación
La otra vía era más ambiciosa: un circuito cerrado que añadiera solo el oxígeno necesario para mantener una presión parcial fija, fuera cual fuera la profundidad, y que completara el volumen con un gas inerte. Para eso hacía falta medir el oxígeno dentro del lazo y actuar en consecuencia.
El primero que lo llevó al mercado fue el biólogo marino Walter Starck. Según InDEPTH, las primeras unidades de producción del Electrolung salieron en 1968 de su empresa en Miami, y en septiembre de ese año ya buceaba con una en Cozumel. Según el propio Starck en InDEPTH, costaba 1.995 dólares.
Su aportación más duradera fue una idea de diseño: como los sensores electroquímicos de la época no eran fiables, Starck montó tres y un protocolo de votación que descartaba al que discrepaba. Según DAN, en 2017 esa lógica seguía en todos los rebreathers electrónicos menos uno, con sus virtudes y sus trampas, que analizamos en sensores de oxígeno galvánicos. DAN, en su artículo Oxygen Sensing in Rebreather Diving, precisa que aquellos sensores eran polarográficos, y que el CCR-1000 de Biomarine, antecesor del Mk 16 de la Marina estadounidense, sustituyó menos de un año después los sensores polarográficos por pilas galvánicas, que no necesitan alimentación eléctrica.
Tras dos años, Beckman Instruments se hizo cargo de la fabricación. Según la cronología de DIVER Magazine, Beckman cerró la división tras varios accidentes mortales. El primer eCCR comercial fue también una advertencia temprana de lo que cuesta un fallo de control en circuito cerrado.
De la exploración al buceo técnico: Stone, KISS e Inspiration
El rebreather electrónico sobrevivió en el ámbito militar y volvió al civil de la mano de la exploración. En 1987, el ingeniero Bill Stone presentó su Cis-Lunar MK1 en Wakulla Springs (Florida) pasando 24 horas seguidas bajo el agua, según el perfil de DAN. Según DAN, Stone presentó en esa expedición un hábitat de descompresión subacuático, y según DIVER Magazine el proyecto de Wakulla se hizo con heliox: dos herramientas del buceo técnico moderno.
En paralelo apareció una filosofía opuesta: quitar electrónica. Los rebreathers KISS de Gordon Smith usan un orificio que inyecta oxígeno de forma constante a un ritmo algo inferior al consumo metabólico del buceador, que completa a mano con una válvula de adición manual. Es el circuito cerrado manual (mCCR), y KISS sigue fabricándolo.
El año que marca la llegada del cerrado al gran público es 1997: Ambient Pressure Diving lanzó el Inspiration, según la cronología de DIVER Magazine el primer rebreather de circuito cerrado fabricado en serie para buceadores deportivos.
Por qué el trimix necesitó el circuito cerrado electrónico
La conexión con el trimix no es de marketing, es de física. Un eCCR mantiene constante la presión parcial de oxígeno, por ejemplo 1,3 bar, y rellena el resto del lazo con el diluyente. Si el diluyente es trimix, lo que respiras es, a cada profundidad, la mezcla con el máximo oxígeno tolerable y el helio justo para limitar la narcosis. A 60 metros, con 7 bar absolutos, 1,3 bar de oxígeno es algo menos del 19 %; a 6 metros, el mismo setpoint supone más del 80 %.
Ningún equipo de oxígeno puro ni ningún semicerrado de flujo fijo puede hacer eso. Por eso la cadena que empieza con la potasa cáustica de Fleuss termina en un sensor: sin medir el oxígeno dentro del lazo, el circuito cerrado se queda en unos pocos metros.
Si quieres entender la física que hay detrás de cada una de estas etapas, la encontrarás desarrollada en los manuales de teoría del buceo.
Fuentes
- divingmuseum.org
- cia.gov
- Divers Alert Network (DAN)
- InDEPTH
- divermag.com
- Divers Alert Network (DAN)
- kissrebreathers.com
- patents.google.com
soybuzo.com resume y cita lo que publican estas fuentes. Los datos, cifras y valoraciones son responsabilidad de quien los publica: ante cualquier duda, consulta el documento original y, para tu equipo, al fabricante o a tu centro de servicio.
Preguntas frecuentes
¿Quién inventó el rebreather?
El primer rebreather práctico de buceo se atribuye al británico Henry Fleuss, que obtuvo una patente en 1878. Su equipo reciclaba el gas respirado, retiraba el CO2 con cabo impregnado en potasa cáustica y, según el History of Diving Museum, fue el primer rebreather funcional. En 1880 lo usó el buzo Alexander Lambert en las obras del túnel del Severn.
¿Qué tiene que ver Lambertsen con la palabra scuba?
Christian Lambertsen solicitó en 1940 la patente de un aparato de oxígeno para rescate (concedida el 2 de mayo de 1944) y después lo rediseñó para uso militar. Lo llamó LARU y, según la CIA, en un trabajo de 1952 para la Academia Nacional de Ciencias lo describió como Self-Contained Underwater Breathing Apparatus: SCUBA.
¿Cuál fue el primer rebreather electrónico comercial?
El Electrolung, que Walter Starck empezó a fabricar en 1968. Usaba tres sensores de oxígeno y una lógica de votación entre ellos, y, según el propio Starck, costaba 1.995 dólares. Beckman Instruments continuó la producción y, según la cronología de DIVER Magazine, cerró la división tras varios accidentes mortales.
¿Por qué un rebreather de oxígeno puro no sirve para bucear profundo?
Porque con oxígeno al 100 % la presión parcial de oxígeno es igual a la presión absoluta. A 6 metros ya son 1,6 bar, el límite de contingencia. Para bajar más hace falta un diluyente, aire, nitrox o trimix, y un control que mantenga la PpO2 dentro de límites.
¿Cuándo llegó el rebreather al buceo recreativo?
De forma comercial, con los semicerrados de nitrox de Dräger, empezando por el Atlantis en 1995, y con el Inspiration de Ambient Pressure Diving en 1997, según la cronología de DIVER Magazine el primer rebreather de circuito cerrado fabricado en serie para buceadores deportivos.