Suporte à vida no interior do submarino

Há três problemas principais quanto às condições de vida no ambiente fechado de um submarino:
  • manter a qualidade do ar
  • manter o fornecimento de água potável
  • manter a temperatura

Mantendo a qualidade do ar
O ar que respiramos é composto de quantidades significativas de quatro gases:

  • nitrogênio (78%)
  • oxigênio (21%)
  • argônio (0,94%)
  • dióxido de carbono (0,04%)
Quando respiramos, nossos corpos consomem o seu oxigênio e o convertem em dióxido de carbono. O ar exalado contém cerca de 4,5% de dióxido de carbono. Os nossos corpos não fazem nada com o nitrogênio ou argônio. Um submarino é um container lacrado, que contém pessoas e um fornecimento de ar limitado. Há três coisas que devem ocorrer para que o ar do submarino seja respirável:

  • O oxigênio deve ser completado à medida que for sendo consumido. Se a percentagem do oxigênio ficar muito baixa, as pessoas começam a sufocar.
  • O dióxido de carbono deve ser removido do ar. À medida que a sua concentração aumenta, ele se torna tóxico.
  • A umidade que exalamos através da respiração deve ser removida.

O oxigênio é fornecido pelos tanques pressurizados, por um gerador de oxigênio (que pode formar oxigênio a partir da eletrólise da água) ou por algum tipo de "reservatório de oxigênio" que o libera através de uma reação química muito quente (você deve se lembrar desses "reservatórios" pelos problemas ocorridos na estação espacial MIR1). O oxigênio é liberado continuamente através de um sistema computadorizado, que percebe a sua porcentagem no ar ou libera o oxigênio em lotes periódicos durante o dia.

O dióxido de carbono pode ser removido do ar quimicamente, usando-se uma mistura de hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio em dispositivos chamados depuradores de gás. O dióxido de carbono fica preso nessa mistura através de uma reação química e é removido do ar. Outras reações similares podem atingir o mesmo objetivo. 

A umidade pode ser removida através de um desumidificador ou através de produtos químicos. Isso evita a condensação nas paredes e nos equipamentos dentro da embarcação.

Além disso, outros gases, tais como o monóxido de carbono ou o hidrogênio, que são gerados por equipamentos e pela fumaça de cigarros, podem ser removidos usando-se um queimador de gás. Finalmente, os filtros são usados para remover partículas, sujeira e poeira do ar.

Mantendo o fornecimento de água potável
Muitos submarinos possuem uma aparelhagem para destilar a água retirada do mar e torná-la potável. A unidade destiladora aquece a água do mar até esta chegar ao ponto de vapor, o que remove os sais, e, em seguida, resfria o vapor de água em um tanque coletor de água potável. A unidade destiladora, em alguns submarinos, pode produzir de 38 a 150 mil litros de água potável por dia. Essa água é usada, principalmente, para o resfriamento de equipamentos eletrônicos (tais como computadores e equipamentos de navegação) e para o uso da tripulação (para beber, cozinhar e para a higiene pessoal).

Mantendo a temperatura
A temperatura do oceano em volta do submarino é de 4 ºC. O metal da embarcação conduz o calor interno para a água circundante. Desta forma, os submarinos devem ser aquecidos eletricamente para manter uma temperatura confortável para a tripulação. A energia elétrica para os aquecedores vem do reator nuclear, de um motor a diesel ou de baterias (emergência).