Este es un espacio dedicado a temas tecnológicos de actualidad e interés general, haciendo énfasis en la mecánica y la electrónica industrial.

miércoles, 30 de septiembre de 2020

PRODUCCIÓN DE OXÍGENO MEDICINAL - TÉCNICAS

Otra de las grandes necesidades durante la pandemia que hasta el momento acecha a la humanidad es la del "oxígeno medicinal". El presente artículo versará sobre las diferentes alternativas que se tienen para la producción de este gas, el cual puede ser obtenido (siempre con % de impurezas) a través del agua, del aire o de gases en general que posean oxígeno en su composición química.
Históricamente, la técnica más antigua (y también la más económica) conocida es la llamada ELECTRÓLISIS DEL AGUA que consiste en hacer pasar corriente eléctrica al líquido por medio de un ánodo y un cátodo metálico (ver esquema) y que producirá lo que se conoce como "disociación electrolítica" del agua en hidrógeno y oxígeno.
Obtención de hidrógeno y oxígeno por 
electrólisis (Fuente: Dpto. de Energía de EEEUU)


La otra técnica conocida es la del FRACCIONAMIENTO DEL AIRE  (también llamada DESTILACIÓN CRIOGÉNICA) que consiste en la compresión, enfriamiento y expansión de este gas y que conlleva a la separación del mismo en nitrógeno y oxígeno. Es hoy en día la técnica más empleada en la producción de oxígeno industrial.
Fraccionamiento del aire en nitrógeno y oxígeno
(Fuente: Dynamic Science)

Y luego tenemos una técnica análoga a la anterior, es la llamada ADSORCIÓN POR OSCILACIÓN DE PRESIÓN (PSA por sus siglas en inglés). la cual es una tecnología utilizada para separar algunas especies de gas de una mezcla de gases bajo presión de acuerdo con las características moleculares de la especie y la afinidad por un material adsorbente. Opera a temperaturas cercanas a la ambiente y difiere significativamente de las técnicas de destilación criogénica de separación de gases. Los materiales adsorbentes específicos (por ejemplo, zeolitas, carbón activado, tamices moleculares, etc.) se utilizan como trampa, adsorbiendo preferentemente las especies de gas objetivo a alta presión. Luego, el proceso cambia a baja presión para desorber el material adsorbido. 
Planta de oxígeno de adsorción por oscilación de presión (PSA)
(Fuente: GENERON) 

Esta es la técnica más empleada en los países desarrollados para la producción de oxígeno medicinal por los elevados márgenes de pureza (superior al 90%) que ofrecen. Sobre ella, sus características y sus diferentes variantes haremos énfasis en los artículos siguientes.