Au-delà de son rôle important dans la composition de l’atmosphère, l’oxygène est indispensable à la vie humaine et à de nombreux domaines critiques de l’industrie. La pandémie de COVID-19 a clairement montré à quel point l’oxygène est vital dans le monde entier. Aujourd’hui, l’oxygène joue un rôle essentiel non seulement dans le secteur de la santé, mais aussi dans la production alimentaire, les industries de transformation des métaux et du verre, les applications de haute technologie, les systèmes énergétiques et même dans les domaines de l’aérospatiale, tels que les moteurs à réaction et les moteurs de fusée, afin d’obtenir un mélange de carburant puissant. Ce large éventail d’utilisations, qui va du maintien de la vie à la haute technologie, souligne une fois de plus l’importance stratégique de l’oxygène. C’est précisément pour cette raison que les solutions de production d’oxygène sur site, qui permettent un approvisionnement fiable, économique et durable en oxygène, prennent aujourd’hui de plus en plus d’importance.
Quelles sont les méthodes de production d’oxygène ?
L’oxygène gazeux est obtenu par trois méthodes principales :
- Séparation cryogénique
Les gaz présents dans l’air sont séparés en fonction de leurs différents points d’ébullition. Cependant, le point d’ébullition de l’oxygène étant de -182,9 °C, il est très difficile de le liquéfier et de le stocker. Malgré l’utilisation de réservoirs spéciaux, la tendance de l’oxygène liquide à retourner er à l’état gazeux entraîne à la fois des pertes de production et des processus logistiques coûteux. - Technologie membranaire
Les gaz présents dans l’air sont séparés en fonction de leurs propriétés de diffusion à l’aide de fibres spéciales. Cependant, la pureté de l’oxygène obtenu par cette méthode reste généralement comprise entre 25 et 40 %. Elle est donc préférable pour les applications nécessitant une pureté moindre. - Méthode PSA (adsorption modulée en pression)
Il s’agit de la méthode la plus couramment utilisée aujourd’hui. Elle offre une solution économique et fiable grâce à sa faible consommation d’énergie, son taux de pureté élevé (90 à 95 %) et sa possibilité de production sur site.
Comment fonctionne la méthode d’adsorption modulée en pression (PSA) ?
La méthode d’adsorption modulée en pression (Pressure Swing Adsorption) est aujourd’hui l’une des technologies les plus utilisées pour la production d’oxygène sur site. Dans cette méthode, le processus commence par la compression de l’air à l’aide de compresseurs. L’air comprimé est dirigé vers des réservoirs remplis de granulés de zéolite spécialement sélectionnés. Grâce à sa structure poreuse, la zéolite retient fortement les molécules d’azote à sa surface et libère l’oxygène.
Les systèmes PSA se composent généralement de deux réservoirs qui fonctionnent de manière cyclique :
- Lorsqu’un réservoir est en production active,
- l’autre entre dans le processus de régénération afin de rendre la zéolite réutilisable.
Le processus de régénération commence par une baisse de la pression du réservoir; l’azote et les autres molécules de gaz retenues à la surface de la zéolite sont alors expulsés. Les granulés redeviennent ainsi actifs et prêts à produire de l’oxygène lors du cycle suivant. Ce système fonctionnant en alternance permet d’obtenir un flux d’oxygène ininterrompu, fiable et continu. La technologie PSA, associée à un système correctement conçu, permet de produire de l’oxygène d’une pureté de 90 à 95 %.
Cette méthode se distingue non seulement par sa grande pureté, mais aussi par son efficacité énergétique et ses faibles coûts d’exploitation. De plus, le processus étant entièrement automatisé, il offre à l’utilisateur un processus de production sûr et stable.
Quels sont les avantages de la production d’oxygène sur site ?
La production d’oxygène sur site élimine les coûts et les risques liés à la production, au stockage et au transport de l’oxygène liquide. Le stockage de l’oxygène liquide dans des réservoirs spéciaux est techniquement difficile et entraîne des pertes constantes. De plus, les équipements supplémentaires nécessaires pour le remplissage, le transport et la distribution représentent une charge financière et opérationnelle pour les entreprises.
En revanche, les systèmes de production sur site basés sur la technologie PSA permettent de produire l’oxygène nécessaire directement dans l’usine, au moment et dans la quantité requis. Cette approche garantit une source d’oxygène ininterrompue et fiable, en particulier pour les établissements de santé, les usines de production alimentaire, les usines de transformation des métaux et du verre, les centrales électriques et les entreprises opérant dans le domaine des hautes technologies.
La production sur site présente également les avantages suivants :
- Avantage en termes de coûts : elle élimine les coûts de transport, de remplissage et de stockage intermédiaire.
- Facilité opérationnelle : réduit la dépendance des utilisateurs grâce à une production continue et automatique.
- Sécurité : minimise les risques élevés liés au stockage de l’oxygène liquide.
- Durabilité : elle présente un avantage environnemental en réduisant la consommation d’énergie et les besoins logistiques.
En conclusion, la production d’oxygène sur site est devenue l’une des solutions les plus fiables pour les industries modernes et les systèmes de santé, tant sur le plan économique que stratégique.
Production d’oxygène fiable sur site avec les générateurs d’oxygène Mikropor
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