Le recycleur est un appareil de plongée autonome plus complexe que le traditionnel scaphandre mais permettant une plus grande autonomie. Pour comprendre le fonctionnement d’un recycleur, il faut auparavant comprendre le bilan de la respiration. Lors de l’inspiration, nous faisons rentrer dans nos poumons 21% d’oxygène et 79% d’azote. L’azote est un gaz que l’organisme n’utilise pas (diluant), il sera rejeté dans sa totalité à l’expiration. En plongée, du fait de la pression, il va saturer nos tissus puis être à nouveau libéré lors de la désaturation qui prendra plusieurs heures après la plongée : c’est lui qui peut être la cause des accidents de décompression si les vitesses de remontées et les paliers ne sont pas respectées.
L’oxygène quant à lui sera métabolisé en partie par les cellules. Lors de l’expiration nous rejetons 16% d’O2 des 21% inspirés ainsi que 5% de CO2 provenant du métabolisme cellulaire. En plongée standard, nous voyons que nous perdons dans la nature 16% d’oxygène. Le but du recycleur est de réutiliser cet O2 en absorbant le CO2 grâce à de la chaux (canister) et en y ajoutant par une source extérieure les 5% d’O2 manquant. Ce système de recycleur est appelé circuit fermé car il n’y a aucun rejet de gaz.
La genèse et l'évolution des systèmes de recyclage
L'idée du recycleur n'est pas nouvelle. Les premiers prototypes remontent au XVIIIe siècle, mais c'est Henry Fleuss qui a développé le premier appareil fonctionnel à circuit fermé en 1878. L'évolution de cette technologie a été fortement influencée par des besoins militaires et industriels, comme les opérations de sauvetage minier ou la plongée recycleur militaire durant les guerres. Les recycleurs sont plus anciens que les détendeurs classiques. Ils existent depuis 1808, et en 1875 ils ont servi à déblayer des galeries inondées sous la Tamise.
Principes fondamentaux du fonctionnement
Un recycleur de plongée est un appareil de respiration sophistiqué qui recycle l'air que vous expirez. Au lieu de rejeter vos bulles, il les réutilise en éliminant le dioxyde de carbone (CO2) et en réinjectant de l'oxygène (O2) frais. Les recycleurs réutilisent le gaz que vous expirez en recyclant la bonne partie de l'air expiré et en remplaçant votre oxygène consommé pour votre prochaine inspiration. Cela signifie que votre réserve de gaz est considérablement plus importante dans un container compact, comparé à une bouteille de plongée pour la plongée conventionnelle à circuit ouvert.
Les composants essentiels incluent :
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- Faux poumons (Counterlungs) : Des sacs flexibles qui stockent le gaz recyclé.
- Épurateur ou canister (Scrubber) : Le "filtre" à chaux sodée qui absorbe le CO2.
- Cellules d'oxygène : Généralement trois capteurs indépendants pour mesurer en continu le niveau d'oxygène, assurant la sécurité du plongeur.
- Électronique et Affichages : Un ordinateur de plongée et un affichage tête haute (HUD) surveillent les paramètres et alertent en cas de problème.
La chaux utilisée pour capter le CO2 généré par l'organisme crée une réaction exothermique, ce qui réduit le froid en plongée. En recycleur, la sensation de bouche sèche en fin de plongée disparaît, et une grande partie du refroidissement des plongeurs, causé par l'air détendu qui est froid, est atténuée.
Distinctions entre recycleurs semi-fermés (SCR) et fermés (CCR)
Les recycleurs à circuit semi-fermé (SCR) recyclent une partie du gaz que vous expirez. Ce sont des modèles plus simples qui injectent en continu un mélange gazeux. Une partie du gaz expiré est libérée sous forme de bulles, mais l'efficacité reste bien supérieure à celle de la plongée en circuit ouvert. Les bulles s'échappent dans un fin chapelet de bulles, mais en petite quantité et pas à proximité de votre visage.
Les recycleurs à circuit fermé (CCR) recyclent tout le gaz que vous expirez; seulement quelques bulles s'échappent pendant la remontée pour purger le gaz qui se dilate. C'est l'apogée de la technologie. On distingue les mCCR (manuel) où le plongeur gère manuellement l'injection d'oxygène, et les eCCR (électronique) où le mélange est ajusté en temps réel par un ordinateur.
Avantages stratégiques de la technologie
L'amélioration de l'efficacité du gaz est l'un des avantages les plus évidents des CCR. Comme le système recycle le gaz expiré et n'ajoute de l'oxygène qu'en fonction des besoins métaboliques, la consommation de gaz n'est plus dictée par la profondeur. Le corps humain consomme la même quantité d'oxygène par minute à la surface qu'à n'importe quelle profondeur, à condition que le rythme de travail reste constant.
En circuit ouvert, votre temps de plongée est généralement limité par l'approvisionnement en gaz. En CCR, votre temps de plongée est beaucoup plus susceptible d'être limité par les obligations de décompression, l'endurance thermique ou les contraintes de la mission. De plus, les CCR vous permettent de maintenir une pression partielle d'oxygène (PPO₂) presque constante tout au long de la plongée. Cela signifie que vous pouvez maintenir une PPO₂ moyenne plus élevée qu'en circuit ouvert, optimisant ainsi vos dégazages, et réduisant potentiellement les temps de décompression.
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La signature minimale des bulles est un autre atout majeur. Pour les photographes sous-marins, les vidéastes ou toute personne travaillant dans des environnements marins délicats, le fonctionnement sans bulles des CCR est un avantage majeur. La vie marine réagit souvent moins aux plongeurs CCR, ce qui permet de s'approcher plus près et d'avoir de meilleures opportunités d'observation.
Défis, risques et exigences de formation
Les CCR sont mécaniquement et électroniquement plus complexes que la plongée en circuit ouvert. Les plongeurs doivent constamment surveiller leur NO DIVE, leur temps de plongée, leurs options de renflouement et d'autres paramètres de survie. Cette charge mentale supplémentaire exige un niveau plus élevé de formation, de discipline et de conscience de la situation.
Les CCR introduisent des points de défaillance potentiels : cellules d'oxygène, électronique, solénoïdes, épurateurs de CO₂ et mécanismes d'administration de l'oxygène. Un événement hypoxique, hyperoxique ou hypercapnique non détecté peut entraîner une perte de connaissance sous l'eau. Le coût est également une barrière importante : les CCR sont coûteux, avec des frais permanents incluant le remplacement des cellules, le matériau filtrant, les blocs de batteries et l'entretien périodique.
Pour devenir un plongeur CCR compétent, il faut un investissement important en termes de formation et de pratique. La planification de la sortie de secours est un élément essentiel de chaque plongée CCR et implique souvent de transporter plusieurs bouteilles de secours en circuit ouvert, ce qui ajoute à la complexité et au poids de la plongée. La révision du recycleur doit être effectuée par un technicien agréé par le fabricant, généralement tous les ans.
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