Zaini airbag: tecnologie a confronto

Gli zaini airbag antivalanga sono ormai in commercio da diversi anni, tuttavia, l’evoluzione tecnologica ha permesso di introdurre sul mercato soluzioni sempre più interessanti.

Lo scopo di questi zaini è quello di garantire allo scialpinista una maggiore probabilità di sopravvivenza in caso di incidente da valanga, riducendo il rischio di seppellimento.

Ciò che i sistemi airbag cercano di fare è infatti favorire il galleggiamento dello sciatore sulla superficie della valanga, o comunque ridurre la profondità a cui sprofonda, in modo da velocizzare le operazioni di individuazione e recupero.Va ricordato che questi zaini, come indicato solitamente in modo molto chiaro nei manuali d’istruzioni non sono efficaci al 100% e non sostituiscono mai:

• la dotazione standard di sicurezza (ARTVA, pala e sonda)
• il buon senso dello scialpinista

Un po’ di teoria sugli zaini airbag

Credo sia importante sapere che gli airbag di questi zaini in realtà non fanno galleggiare nel vero senso del termine: non funzionano come la ciambella o i braccioli gonfiabili usati dai bambini al mare.

Infatti, pur aumentando il volume complessivo dello sciatore, il peso specifico nel complesso rimane ben superiore a quello della neve (circa 200-500 kg/m³ a seconda di quanto è compatta e bagnata) e molto prossimo a quello dell’acqua (1000 kg/m³).

Pertanto, gli zaini airbag non rendono possibile galleggiare nella neve.

Quindi come ci aiuta un airbag a restare in superficie?

Sfruttando il principio fisico di segregazione inversa, secondo il quale durante il movimento di un insieme di particelle di diverse dimensioni, quelle più grandi tendono a risalire in superficie mentre quelle più piccole tendono a dirigersi verso il basso.

Se volete provare: prendete un vaso di vetro e riempitelo con sassi di varie dimensioni e sabbia ed iniziare ad agitarlo. La sabbia, composta da particelle minuscole dovrebbe finire sul fondo, mentre i sassi tanto più sono grandi quanto più dovrebbero tendere a posizionarsi in alto. Questo dice la teoria.

L’efficacia degli zaini airbag

Quindi l’airbag non ci fa galleggiare (come un salvagente), ma cerca di farci stare con le particelle più grandi all’interno del turbine di materiali che si spostano dentro alla valanga.Proprio per via del principio di funzionamento, l’efficacia dei sistemi airbag dipende molto dalle caratteristiche della valanga e dalla dinamica dell’incidente:

• se ci troviamo in fondo ad un avvallamento ed una valanga si riversa sopra di noi…la segregazione inversa non ci viene in aiuto (purtroppo) e resteremo probabilmente sepolti.
• l’airbag non ci protegge, se non marginalmente, da lesioni subite a causa degli impatti durante il trascinamento della valanga.

Abbiamo quindi capito che lo zaino airbag non è una garanzia assoluta contro il rischio valanga. Quindi i miei consigli sono:

1. Prestare la massima attenzione alla sicurezza e non fidarsi ciecamente del proprio equipaggiamento, per quanto sofisticato possa essere.
2. Leggere attentamente le istruzioni dello zaino airbag: è uno strumento complesso e occorre saperlo utilizzare con sicurezza e in condizioni di elevato stress.

Tecnologia degli zaini airbag

Indipendentemente dal brand, possiamo in generale distinguere sistemi airbag che impiegano tre tecnologie diverse per gonfiare il pallone airbag:

• gas compresso
• compressore a batterie
• compressore a supercapacitore

Gas compresso

La prima tipologia è certamente quella disponibile da più tempo e maggiormente diffusa: impiega una (o più) bombolette di gas inerte che all’innesco del sistema vengono svuotate nel pallone per gonfiarlo.

È un sistema semplice, efficace ed affidabile. Unico neo è la necessità (e quindi il costo) di sostituire la bombola vuota dopo ogni utilizzo con una piena, recandosi da un rivenditore autorizzato.

Per ridurre il peso complessivo le bombole (o cartucce) possono essere realizzate in fibra di carbonio invece che in acciaio, ovviamente ad un costo superiore.

Compressore a batterie

Il secondo sistema, utilizzato da alcuni brand, utilizza una turbina elettrica alimentata da un pacco batterie agli ioni di litio. Agendo sulla leva di innesco si aziona la turbina che comprime aria all’interno del pallone airbag fino a completo gonfiaggio.

Questo tipo di airbag non necessita di una bombola, in quanto la turbina sfrutta l’aria dell’ambiente, raccolta attraverso un’apposita apertura nel fondo dello zaino.Questo sistema ha diversi vantaggi (ed un paio di grossi svantaggi), rispetto a quello a bombola:

• dopo ogni impiego è sufficiente una semplice ricarica della batteria: costi e fatica (vai in negozio…) praticamente azzerati
• può essere azionato più volte nell’arco di una gita (a seconda della carica residua della batteria) o anche solo per prova

Mentre il primo è un puro risparmio economico, la possibilità di azionare realmente l’airbag consente di esercitarsi nell’impiego e di verificare il corretto funzionamento dell’intero sistema. Il produttore in genere garantisce un numero sufficientemente elevato di gonfiaggi del pallone e consiglia di eseguire una prova completa ad ogni inizio stagione.

Gli svantaggi principali: peso ed ingombro. Le batterie al litio, proprio come quelle degli smartphone o delle macchine fotografiche, soffrono molto il freddo in quanto il loro funzionamento è dovuto a reazioni chimiche che rallentano la loro dinamica al ridursi della temperatura.

Per questo motivo, per erogare una potenza sufficiente anche nel clima rigido che si può incontrare in un ambiente alpino invernale, le batterie devono essere sovradimensionate rispetto a quanto sarebbe sufficiente in un ambiente caldo.Al pacco batterie si deve poi aggiungere peso ed ingombro del compressore a turbina e di tutta l’elettronica di controllo necessaria al suo funzionamento.

Compressore a supercapacitori

E arriviamo alla terza tipologia, l’ultima ad essere stata introdotta in commercio, basata sull’impiego di supercapacitori.

Questo tipo di airbag è anch’esso elettrico e quindi dotato di un compressore. La turbina, tuttavia, invece di essere collegata ad un pacco di batterie agli ioni di litio, è alimentata da un capacitore (o condensatore, i termini si equivalgono).

Chi ha studiato un po’ di elettronica ricorderà che i condensatori tradizionali hanno capacità molto contenute, non paragonabili a quelle di una batteria.

È qui che entra in gioco lo sviluppo tecnologico dei supercapacitori: senza entrare in dettagli tecnici possiamo pensare che siano dei condensatori in grado di immagazzinare un’ elevatissima quantità di cariche elettriche.Talmente elevata che la corrente di scarica del pacco di supercapacitori è in grado di attivare il compressore che gonfia interamente il pallone dell’airbag in pochi secondi.

Come per i sistemi a batteria, dopo un gonfiaggio non è necessario correre in negozio a sostituire la bombola ma è sufficiente ricaricare il pacco condensatori.

I vantaggi rispetto ai sistemi a gas compresso sono analoghi a quelli già discussi per la tecnologia a batterie, di cui sono un’evoluzione. Ma rispetto a quest’ultimi presentano alcuni punti di forza.

Il funzionamento dei condensatori infatti, non essendo basato su reazioni chimiche, è sostanzialmente indipendente dalla temperatura ambiente in cui operano. Questo permette di contenere in modo significativo il volume ed il peso rispetto ad un pacco batterie.

Per la stessa ragione, la vita utile di un condensatore è molto più elevata di quella di una batteria e può supportare decine di migliaia di cicli di carica/scarica senza degradare le sue prestazioni.

In sintesi: vantaggi e svantaggi delle tipologie di zaini aribag

La tabella presenta una sintesi dei principali punti di forza e di debolezza delle tre tecnologie descritte.

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