Cum este posibil să faci foc sub apă, un paradox explicat de știință și folosit în scufundări și sudură marină

Deși pare un paradox, focul sub apă nu doar că este posibil, dar este folosit zilnic în operațiuni esențiale precum sudura marină. Contrar intuiției, scafandrii profesioniști și inginerii pot genera flacără sub apă, iar secretul constă într-un amestec atent controlat de factori chimici și tehnologici.

Cum e posibil? Totul pornește de la înțelegerea procesului de ardere: ai nevoie de trei ingrediente – combustibil, oxigen și căldură. Apa pare să elimine cel puțin două dintre aceste componente, dar știința a găsit metode pentru a le introduce înapoi în ecuație, în mod controlat și sigur.

Ce înseamnă de fapt „foc” sub apă

Focul, așa cum îl cunoaștem pe uscat, este rezultatul unui proces numit combustie – o reacție chimică între un combustibil și oxigen, care produce căldură și lumină. În mediul subacvatic, provocarea principală este lipsa oxigenului disponibil liber. Însă sudorii subacvatici folosesc metode care compensează acest neajuns.

Una dintre cele mai utilizate tehnici este sudura „umedă”, unde flacăra este produsă printr-un arc electric care funcționează chiar și sub apă, generând suficientă căldură pentru a topi metalul. Gazele eliberate în jurul arcului formează o peliculă protectoare de bule care izolează zona de lucru de apă, permițând reacția să continue.

Este un proces complex și periculos, dar indispensabil în mentenanța structurilor maritime, cum ar fi navele, platformele petroliere și turbinele eoliene offshore.

Sudura în mediu umed vs camere hiperbare

Există două metode majore pentru sudura subacvatică: în mediu umed și în camere hiperbare. Cea de-a doua presupune construirea unei incinte uscate în jurul zonei de lucru, unde oxigenul și presiunea sunt controlate, iar sudura se poate realiza ca și pe uscat. Această metodă oferă rezultate mai bune, dar este mai costisitoare și dificil de aplicat în situații de urgență.

Sudura umedă, pe de altă parte, este folosită atunci când timpul este esențial. Aceasta presupune ca scafandri antrenați să opereze direct în apă, folosind echipamente speciale care generează arcul electric necesar pentru topirea metalului. Chiar dacă această metodă este mai riscantă, ea permite intervenții rapide și eficiente în cazuri critice.

Problema principală în sudura umedă este vizibilitatea scăzută și faptul că bulele de gaz pot perturba zona de lucru. În plus, căldura se disipează rapid în apă, crescând riscul de defecte precum fisuri sau răcire inegală a materialului sudat.

Ce spune știința despre „căldura sub apă”

Jason Dutton, profesor de chimie la Universitatea La Trobe, explică pentru The Conversation că nu ruperea legăturilor chimice din combustibil generează căldura, ci formarea altora noi – cum ar fi vaporii de apă și dioxidul de carbon. Aceste noi legături sunt mai stabile, iar diferența de energie se manifestă sub formă de căldură, suficientă pentru a menține procesul de combustie chiar și într-un mediu aparent ostil, cum este cel acvatic.

Această înțelegere deschide drumul nu doar pentru sudură, ci și pentru alte aplicații tehnologice subacvatice, precum repararea cablurilor submarine sau construcții offshore.