Plongeur recycleur et plongée sous marine

Qui n’a jamais rêver de pouvoir rester indéfiniment sous l’eau, à nager avec les poissons, à faire corps avec eux à tel point d’oublier que nous ne sommes pas des animaux marins ?

Je pense que c’est le rêve de tout plongeur.

Ce rêve est désormais accessible au moins pendant quelques heures grâce à ces machines : les recycleurs.

Les recycleurs, des machines dangereuses ?

Pendant longtemps, le recycleur avait une très mauvaise réputation. Et il faut dire qu’elle lui colle encore un peu au canistère.

Ces machines ont pour réputation d’être complexes, engendrant une longue et fastidieuse préparation avant de plonger. Elles ont aussi une réputation de machine dangereuse !!!!

« Ce qui pouvait être vrai dans le passé ne l’est le plus aujourd’hui. Les recycleurs deviennent de plus en plus fiables »

De fait,  leur utilisation tend à se démocratiser de plus en plus.

Il n’est donc plus rare d’en croiser dans les centres de plongée.

Cette pratique, autrefois réservée aux « experts » de la plongée TEK, séduit aujourd’hui de plus en plus de plongeurs « grand public ».

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Un recycleur : qu’est-ce que c’est et comment fonctionne-t-il ?

C’est tout simplement une petite usine à gaz portative.

Le recycleur à circuit fermé (CC) est une machine qui recycle le mélange gazeux que respire le plongeur.

Celui-ci respire dans ce que l’on appelle une boucle respiratoire.

De ce fait, contrairement à un circuit ouvert (CO) où l’air inspiré est perdu une fois expiré, le recycleur capte cet air et le recycle pour le ré-introduire dans la boucle respiratoire.

Ce mécanisme diminue considérablement le volume d’air nécessaire pour la même plongée.

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Définition et d’un recycleur  en détail

Ok ? Vous avez compris le principe de base ?

Je vais désormais vous expliquer tout ça un peu plus en détail.

L’air que nous respirons au quotidien est un mélange gazeux composé de 21 % d’oxygène et de 79% d’azote.

En Circuit Ouvert, l’air expulsé de nos poumons passe par le second étage pour faire de jolie petites bulles qui remontent à la surface.

Cet air définitivement perdu contient encore de l’oxygène : entre 16 et 17 %.

Mais quel gâchis me direz-vous !!! Et je suis complètement d’accord avec vous.

En effet nous consommons seulement 4 à 5 % de l’oxygène par inspiration.

 

Pourquoi ne pas utiliser tout cet oxygène avant d’en faire des bulles ???

C’est à partir de là que ça se complique en petit peu.

Notre corps à besoin d’une quantité d’oxygène suffisante pour fonctionner. Ce taux d’oxygène ne doit être ni trop bas, ni trop élevé.

Le pourcentage minimal d’oxygène à la surface doit être de 16%.

En dessous de ce seuil, on est en hypoxie et le mélange n’est plus respirable.

16% c’est donc le taux d’oxygène minimal que doit contenir un mélange que l’on respire à la surface. C’est aussi le taux d’oxygène qui ressort de notre expiration.

Le but du recycleur, du moins l’une de ses fonctions, est donc de réinjecter l’oxygène consommé par le plongeur.

Mais ce n’est pas tout !

Si nous consommons de l’oxygène, nous produisons aussi du CO2, très nocif pour notre bon fonctionnement.

Si le taux de CO2 augmente trop, le plongeur risque une crise d’hypercapnie.

C’est la raison pour laquelle le recycleur est doté d’un filtre qui capte le CO2 émis par le plongeur.

On ne peut donc pas respirer le même air bien longtemps car notre organisme métabolise l’oxygène présent dans l’air.

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Un autre phénomène implique une nécessaire purification de l’air avant de le re-respirer

En effet, nous consommons de l’O2 mais en contrepartie, nous rejetons du CO2. Le recycleur à donc pour fonction de « purifier » l’air de la boucle en captant ce CO2 émis et en maintenant le gaz de la boucle viable pour le plongeur en injectant l’O2 consommé par celui ci.

Voilà le principe de base de tous les recycleurs à circuit fermé.

Il existe plusieurs variantes de recycleur à circuit fermé :

  • les eCCR (recycleur à gestion électronique)
  • les mCCR (recycleur à gestion mécanique)
  • les hCCR (recycleur hybride : gestion électronique ou manuel).

Le principe de base étant le même pour tous les recycleurs à circuit fermé, les éléments le constituant sont sensiblement identiques sur toutes les machines.

Voici un schéma du recycleur Inspiration :

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On remarque tout de suite les principaux composants de la machine :

  • Le faux poumon expiratoire : c’est une vessie qui vient se remplir de l’air vicié expiré par le plongeur.
  • Le Canister : c’est la partie centrale du recycleur, qui contient le filtre à chaux sodé (scrubber) captant le CO2 émis par le plongeur.
    Il existe deux sortes de canister :

    1. Radial
    2. axial.
  • Les sondes O2 : plus couramment appelées « cellules », ce sont des éléments essentiels dans le fonctionnement d’un recycleur.
    Les cellules ont pour rôle de contrôler à tout instant la PPO2 de la boucle respiratoire. Elles sont généralement au nombre de 3, mais certains recycleurs en comptent 5.
  • Les contrôleurs : la partie électronique du recycleur, au nombre de 2 par soucis de redondance. Ils analysent, indépendamment l’un de l’autre, les valeurs données par les cellules oxygène.
  • Le solénoïde : c’est une sorte d’électrovanne que le contrôleur ouvre plus ou moins longtemps pour faire l’appoint d’oxygène dans la boucle respiratoire et maintenir une PPO2 constante.
  • Le bloc O2 : c’est une petite bouteille de 2L ou 3L remplie d’oxygène pur. Elle est reliée à la boucle par le solénoïde et par un injecteur manuel.
  • Le faux poumon inspiratoire : c’est la vessie qui reçoit l’air « purifié » du CO2 après son passage dans le canistère, enrichie en oxygène après avoir été analysé par les cellules.
  • Le bloc Diluant : c’est la même bouteille que le bloc O2 mais remplie avec un gaz diluant (air ou trimix). Ce gaz sert à maintenir un volume constant dans la boucle respiratoire. Le plongeur peut injecter du diluant à la demande via un injecteur manuel.

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Les avantages du recycleur

La plongée en recycleur comporte de nombreux avantages par rapport à la plongée en circuit ouvert.

En voici quelques-uns :

  • Le silence : C’est le premier avantage qui vient à l’esprit.
    En effet, plonger sans bulle n’effraye pas la faune marine et c’est un réel atout pour l’approche et l’observation, notamment pour les photographes et vidéastes sous marins. On peut ainsi observer des comportements à priori impossibles à voir en plongée bouteille.

    En recycleur, c’est réellement le monde du silence que décrivait le Commandant Cousteau.

  • Une autonomie accrue : C’est le second avantage notable dans l’utilisation du recycleur.
    Ce type de plongée procure une très grande autonomie de fonctionnement et ce quelque soit la profondeur d’évolution.
    Nous ne sommes plus pressés par le temps, par la pression de la bouteille qui se rapproche de plus en plus vite vers la réserve.
    En recycleur, on a le temps.

    Qui n’a jamais rêvé de faire 50 min à 30m de profondeur sans avoir des paliers à rallonge ? Le recycleur le permet.

  • L’optimisation de la décompression : C’est le troisième avantage du recycleur. Le gaz respiré dans la boucle est en constante modification suivant la profondeur. On respire un mélange optimisé à tout moment de la plongée. C’est un énorme avantage concernant les temps de décompression, qui se retrouvent fortement diminués.
    C’est aussi un gros avantage en terme de sécurité (ce qui n’exclut pas les risques d’accidents)
  • De l’air chaud et humide : C’est un confort respiratoire non négligeable, surtout en eau froide.
    La réaction chimique qui permet à la chaux de capter le CO2 émis par l’organisme crée de la chaleur et de la vapeur d’eau. Pour le plus grand bonheur de nos poumons.

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Les inconvénients des recycleurs

Et oui, il y a forcément quelques inconvénients par rapport à la plongée classique en circuit ouvert.

A mes yeux, ils restent néanmoins assez minimes compte tenu des avantages qu’offre le recycleur.

  • L’investissement : Le premier inconvénient réside dans le coût d’investissement du recycleur et de la formation à l’appareil, qui varieront en fonction de la machine choisie et des options. 
    Côté consommables, on constate un surcoût par rapport à la plongée bouteille. La chaux, qui capte le CO2 et les cellules d’analyse de l’oxygène, sont les principaux consommables à prendre en compte.

Il faut compter entre 6000 et 10 000 €.

  • L’encombrement : Si vous voulez plonger léger, oubliez le recycleur.
    Bien que les machines deviennent de plus en plus compactes, comme le rEvo ou le Pathfinder de Innerspace, l’encombrement est plus important qu’en CO (circuit ouvert), notamment à cause des blocs bail out.

    Cet encombrement modifie fortement l’aisance et la stabilisation sous l’eau, surtout dans les débuts.

  • La préparation : gréer son bloc prend 5 minutes environ, mais préparer son recycleur demande un peu plus de temps.
    Sans pour autant durer des heures, la préparation du recycleur pour la plongée nécessite du temps et de l’attention.
    Comptez entre 15 et 20 minutes en prenant son temps.
    La préparation de la machine comporte toute une série de test (étanchéité, contrôle des cellules, analyse des gaz etc ).
    Aucun de ces tests ne doit être négligé.
    Si un test n’est pas concluant, on ne passe pas au prochain sans avoir résolu le problème.

    La plongée recycleur demande plus de temps, d’attention et de rigueur que la plongée loisir en circuit ouvert. Les plongeurs qui arrivent tout le temps en retard et qui grée leur bloc à la va vite sur le bateau pendant le trajet ne sont pas faits pour la plongée recycleur.

  • La perte du poumon ballast : Je le mets dans les inconvénients mais personnellement, en tant que photographe je ne trouve pas que ca en soit un réel. Peut être grâce à l’expérience. Certes, la stabilisation parfaite est beaucoup plus difficile à obtenir, mais quand on est stabilisé, on ne bouge plus.

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Le recycleur : une autre façon de plonger et une réelle philosophie

La plongée en recycleur est très différente de la plongée en circuit ouvert.

Que vous ayez 200 plongées à votre actif (oui il faut quand même être bien à l’aise dans l’eau) ou 10 000, cela n’aura pas la moindre importance.

Dans tous cas, vous devrez tout reprendre depuis le début.

A savoir :

La stabilisation

La perte du poumon ballast engendre un effort de stabilisation.
En circuit ouvert, le plongeur chevronné compense bien souvent le défaut de stabilisation de son gilet par le poumon ballast, et dans bien des cas il le fait instinctivement sans s’en rendre compte.
En recycleur, ce n’est pas possible. C’est dû au volume qui reste constant.
En effet, l’air expiré va dans le faux poumon expiratoire, et l’air inspiré vient du faux poumon inspiratoire. Le volume étant toujours le même, on ne peut pas gérer sa flottabilité avec ses poumons.

La perte du poumon ballast est donc un handicap pour les jeunes plongeurs en circuit fermé, si bien que la stabilisation qui est normalement parfaitement acquise ne l’est plus.

Personnellement, il m’a fallu 6 mois à raison d’une plongée par semaine pour maîtriser parfaitement ma stabilisation en recycleur (surtout en tant que photographe où celle-ci doit être parfaite).

De plus, vous n’avez plus un volume à gérer mais 2 :

  1. Le gilet stabilisateur
  2. Le volume des faux poumons
  3. Et même 3 volumes, si vous plongez en étanche.

Si vous évoluez à une profondeur constante, vous n’aurez plus besoin de jouer avec les injecteurs ou les purges pour vous maintenir entre deux eaux. 

En revanche, les changements de profondeur auront un impact sur le volume de la boucle.

  • Si vous descendez, la pression ambiante va augmenter et vous serez obligé d’injecter du diluant dans la boucle.
  • Inversement, si vous remontez, l’augmentation du volume du gaz présent dans la boucle devra être évacué par le nez.
    De plus, la PPO2 va chuter, ce qui va déclencher le solénoïde et donc l’injection d’O2.

Vous l’aurez compris, cela demande un peu de pratique avant de maîtriser les différents volumes.

 

La gestion de la plongée

Et c’est là que la philosophie de la plongée est radicalement différente. En effet, le raisonnement n’est plus du tout le même.

En circuit ouvert, la question que l’on se pose est : Combien d’air me reste-t-il dans le bloc ?

En recycleur la question est : Qu’est-ce que je respire ?

Le compte à rebours de l’autonomie ne se fait plus ressentir (bien qu’il n’ait pas totalement disparu).

On a le temps !!!!  Même dans l’espace médian, dans la zone des 30 m – 40 m, on a le temps.

Sans parler de plongée TEK qui, à ces profondeurs, donne tout son sens au recycleur.

Le fait d’avoir du temps à ces distances nous permet de redécouvrir des sites que l’on croyait connaitre sur le bout des doigts.

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Pourquoi le recycleur optimise la décompression ?

C’est une question que l’on me pose souvent. Pour y répondre il faut avant tout aborder le sujet de la toxicité de l’oxygène et bien comprendre la notion de pression partielle.

 

L’oxygène est toxique !!!

J’entends souvent dans les reportages télévisés le narrateur parler de bouteille d’oxygène quand des plongeurs sont à l’écran.

C’est totalement faux !

Dans la plupart des cas ils’agit en fait de bouteilles d’air comme celui que vous respirez en ce moment.

Ce n’est certainement pas des bouteilles remplies d’oxygène.

Et pour cause !

L’oxygène, élément essentiel à la vie, est paradoxalement toxique à des hautes pressions.

Ce phénomène est principalement dû à l’action des radicaux libres sur le système nerveux central, mais je ne vais pas m’étendre sur le sujet) !

Le corps humain est parfaitement adaptés pour vivre dans notre environnement actuel.

A savoir :

  • une pression au niveau de la mer de 1013 Hecto Pascal
  • avec une atmosphère (air) composée de 79% d’azote et 20,9%  d’oxygène (plus quelque gaz rares).

Pour la suite, on simplifiera la composition de l’air en prenant 80% d’azote et 20% d’oxygène

La pression partielle (PP) des différents gaz qui composent l’air au niveau de la mer est de :

  • Azote :1bar x 0,80 = 0,8 bar PPN2
  • Oxygène :1bar x 0,20 = 0,2 bar PPO2

C’est la loi de DALTON

 

Ces conditions changent en plongée !

A 10 mètres de profondeur, la pression ambiante est de 2 bar (1 bar de pression atmosphérique + 1 bar de pression de la colonne d’eau).

A 20m elle est de 3 bars, à 30m elle est à 4 bars, et ainsi de suite.

Les pressions partielles évoluent donc suivant la profondeur.

A 10 m on obtient donc :

  • Azote :2bar x 0,80 = 1,6 bar PPN2
  • Oxygène :2bar x 0,20 = 0,4 bar PPO2

A 20m :

  • Azote :3bar x 0,80 = 2,4 bar PPN2
  • Oxygène :3bar x 0,20 = 0,6 bar PPO2

Il faut savoir que les pressions partielles de l’azote (PPN2) et de l’oxygène (PPO2) ont des seuils critiques à ne pas dépasser.

La PPO2 max est fixée à 1,6 bar (la durée d’exposition y est aussi limitée) et la PPN2 (qui induit la narcose) est quant à elle de 5 bar.

En respirant dans son détendeur à une profondeur de 10 m, on inspire de l’air à une pression de 2 bar.

Notre métabolisme consomme l’oxygène.

L’azote est quant à lui diffusé dans l’organisme pour que ce dernier soit en équilibre (équi-pression) avec la pression ambiante.

A la remontée, l’azote en supplément présent dans l’organisme doit s’évacuer pour conserver l’équilibre. C’est la raison des paliers de décompression.

En recycleur, la PPO2 est gérée par la machine.

Généralement elle est réglée à 1,3 bar et cela quel que soit la profondeur d’évolution. On a donc une modification de la composition du gaz en fonction de la profondeur.

Voici un tableau comparatif du gaz respiré en recycleur (à une PPO2 fixe de 1,3 bar) par rapport à une plongée à l’air en circuit ouvert :

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On remarque qu’en circuit ouvert, la proportion des gaz reste la même quel que soit la profondeur. Phénomène on ne peut plus qui est normal, car  sa composition ne change pas.

Seule la pression varie.

En revanche, en recycleur, la composition du gaz évolue par rapport à la profondeur.

La proportion d’oxygène par rapport à l’azote n’est plus constante.

On a donc un Nitrox évolutif.

Le gaz respiré est ainsi optimisé en fonction de la profondeur. On constate qu’il y a moins d’azote dans le mélange du recycleur. L’organisme sature moins, les paliers de décompression sont donc réduits.

 

Remarque

A 50 m de profondeur, le mélange respiré a quasiment la même composition que l’air. Cela induit la profondeur maximale de plongée en recycleur avec un diluant air. Cette limite est due à deux phénomènes.

  1. la viscosité de l’air : plus on plonge profond, plus l’air est dense et difficile à respirer.
  2. la narcose : en dessous de 60 m, le recycleur va toujours maintenir une PPO2 à 1,3 bar. Mais la PPN2 va continuer à augmenter.
    Le mélange respiré sera très narcotique du fait de la forte proportion d’azote.

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La plongée en recycleur est-elle plus dangereuse que la plongée en circuit ouvert ?

A cette question j’ai envie de répondre oui … et non !

Certes, il y a plus de technologie dans un recycleur. Plus d’électronique, plus de joint, un circuit étanche…. Donc plus de sources de panne comparé à la plongée CO.

Nous avons cependant toujours une ou plusieurs bouteilles de secours.

Héhé, pas fous les gars ! 

D’un autre côté, le gaz respiré est optimisé pour la décompression. On minimise ainsi les risques d’accident de décompression.

Il est donc difficile de peser le pour et le contre.

Le danger, selon moi, vient plus de la façon dont on plonge. Et cela, que ce soit en CO ou CC.

 

Gardez un esprit critique sur votre recycleur ! 

Le recycleur est la machine qui vous maintient en vie. Mais c’est aussi celle qui peut vous tuer.

C’est particulièrement vrai et la loi de Murphy ne me contredira pas : « Tout ce qui est susceptible de mal tourner tournera nécessairement mal. ». 

En d’autres termes, faites-en sorte que votre plongée se passe bien.

Et pour qu’elle se passe bien, respectez certains impératifs.

  • Le danger en recycleur, c’est de se décharger entièrement sur sa machine. Il est donc primordial d’avoir une bonne formation initiale pour savoir comment réagir face aux différentes pannes envisageables (les fameux « What if »)
  • Le montage de la machine: les différents tests et check doivent être systématiques avant chaque plongée.
    Aussi, la planification de cette dite plongée ne doit jamais être bâclée. Ce sont des automatismes à acquérir, de la planification, de la préparation à la plongée. D’où l’importance de plonger régulièrement en recycleur. L’erreur serait de faire une formation sans acheter un recycleur et ne pas plonger en CCR par la suite.
  • L’entretien de son matériel avec minutie est une règle d’or (ça l’est aussi pour du CO mais encore plus en CC). Si la panne intervient avant la plongée, il faut la réparer tout de suite ou annuler la plongée. 
  • Ne jamais plonger avec une machine défaillante : l’ensemble des tests doivent être réalisés avant la plongée, au calme et si possible sans interruption.

Evitez toutes distractions pendant ces moments cruciaux.

  • Toujours connaitre sa PPO2 :  Cela semble évident, mais dans les fais cela n’est pas si simple par moment, surtout pour les photographes comme moi qui ont souvent l’attention portée sur le viseur de l’appareil photo.
    Il faut toujours garder à l’esprit qu’à tout moment la PPO2 peut changer et atteindre des seuils dangereux. Attention aussi à la durée de vie des cellules qui analysent la PPO2. C’est le gros point faible des recycleurs.
  • Prendre soin de ses bail out, vérifier les gaz, les détendeurs et avoir les quantités suffisantes pour regagner la surface en effectuant tous les paliers de décompression. Il faut donc préparer et planifier sa plongée !

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Quand passer au recycleur ?

En France, la législation impose d’être niveau 3 et Nitrox confirmé pour commencer la formation.

C’est vraiment le strict minimum à mon sens.

Pour envisager de plonger en circuit fermé, il faut avant tout :

  1. être parfaitement à l’aise sous l’eau
  2. être un passionné de la plongée, de technique (je ne parle pas encore de plongée tek, mais de technique au sens propre du terme)
  3. aimer son matériel, l’entretenir et en prendre soin
  4. être rigoureux et méthodique. Si le simple fait de gréer votre bloc est pour vous une corvée, n’essayez même pas le recycleur.

 

Plonger en recycleur n’est pas un hasard

Vous l’aurez compris, pour plonger en recycleur il faut avant tout être un passionné, un passionné confirmé !

Si vous êtes un jeune photographe sous-marin, n’envisagez pas de passer au recycleur tant que vous n’êtes pas parfaitement à l’aise dans l’eau avec un appareil photo dans les mains.

La gestion d’un recycleur demande plus d’attention et de pratique que la plongée en circuit ouvert.

 

Conclusion : bref, je suis un plongeur recycleur

Cela fait maintenant 4 ans que je plonge en circuit fermé, et pour rien au monde je reviendrais en circuit ouvert.

Outre les avantages qu’apportent ce genre de machine, j’ai toujours été attiré par cette technologie et l’aspect technique de la plongée.

Ça me plait et je suis vraiment enthousiaste rien qu’a l’idée de préparer ma machine pour une plongée.

C’est une véritable passion et je pense que ça doit être la principale motivation pour plonger en recycleur.

Bien sûr étant photographe sous-marin, j’ai d’autres intérêts à plonger sans bulles.

L’approche des animaux n’est pas du tout la même.  

Certains poissons sont toujours aussi craintifs à la vue des plongeurs, mais le plus souvent ils vous ignorent ou alors ils sont curieux et viennent vous voir.

J’ai aussi pu voir des comportements que je n’avais jamais vu en circuit ouvert et dont je n’aurais jamais pu être témoin autrement.

Posez-vous sur le fond sableux, entre deux patates de corail, et en moins de 5 minutes vous deviendrez comme invisible.

La vraie vie du récif s’offrira à vous.

L’exploration de la zone des 40 / 50 m prend aussi une autre dimension. La pression du temps étant moins forte, on prend plus le temps de se poser, d’observer, de contempler.

Et puis bien sûr, la plongée profonde, en dessous des 60 m au Trimix est aussi l’un des points forts du recycleur, mais ce sera l’objet d’un autre article.

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