1. Assorbimento chimico:
- L'anidride carbonica reagisce con alcuni solventi chimici, come la monoetanolammina (MEA) o il carbonato di potassio (K2CO3), per formare composti stabili.
- Questi composti possono essere riscaldati per rilasciare CO2 concentrata, lasciando dietro di sé l'ossigeno presente nella miscela originale.
2. Assorbimento fisico:
- Questo metodo utilizza le diverse proprietà di solubilità dell'anidride carbonica e dell'ossigeno in vari solventi.
- Pressurizzando una miscela contenente entrambi i gas, questi possono essere sciolti in un solvente adatto.
- Quando la pressione si riduce, la CO2 esce per prima dalla soluzione permettendone la separazione.
3. Distillazione criogenica:
- Questa tecnica sfrutta i diversi punti di ebollizione dell'anidride carbonica e dell'ossigeno.
- La miscela di gas viene raffreddata a temperature estremamente basse finché non si liquefa.
- Man mano che la miscela liquida viene gradualmente riscaldata, l'anidride carbonica vaporizza ad una temperatura inferiore rispetto all'ossigeno, consentendone la separazione.
4. Separazione della membrana:
- Alcune membrane permettono selettivamente il passaggio di gas specifici bloccandone altri.
- Le membrane possono essere progettate per consentire il passaggio delle molecole di CO2 trattenendo l'ossigeno.
- Questo metodo può essere efficiente dal punto di vista energetico e adatto a processi di separazione continui.
5. Adsorbimento:
- Alcuni materiali, come le zeoliti o il carbone attivo, hanno una forte affinità per le molecole di CO2.
- Quando questi materiali sono esposti ad una miscela di gas, assorbono selettivamente la CO2, consentendo la raccolta dell'ossigeno purificato.
La scelta del metodo di separazione dipende da fattori quali i requisiti di purezza, la scala operativa, le condizioni di pressione e temperatura desiderate e considerazioni economiche. Queste tecniche svolgono un ruolo cruciale nelle industrie che richiedono ossigeno puro, tra cui la produzione di acciaio, le applicazioni mediche, la produzione di semiconduttori e l’esplorazione spaziale.
