1. Distillazione frazionaria dell'aria
* processo: Questo è il metodo più comune per la produzione di ossigeno su larga scala. L'aria viene compressa e raffreddata fino a quando non liquefie. L'aria liquefatta viene quindi distillata frazionalmente, il che significa che i diversi componenti sono separati in base ai loro punti di ebollizione. L'ossigeno bolle a una temperatura più elevata rispetto all'azoto, quindi viene raccolto come gas.
* Pro: Produzione efficiente e su larga scala.
* Contro: Richiede significativi input energetici per liquefazione e distillazione.
2. Adsorbtion di swing a pressione (PSA)
* processo: L'aria viene passata attraverso un letto di materiale adsorbente (come le zeoliti) che adsorbiti preferibilmente azoto. L'ossigeno, che non è adsorbito in modo forte, passa attraverso e viene raccolto. Il letto adsorbente viene quindi rigenerato riducendo la pressione, rilasciando l'azoto adsorbito.
* Pro: Un minor consumo di energia rispetto alla distillazione frazionaria, relativamente compatta.
* Contro: Produce ossigeno purezza inferiore (in genere 90-95%), meno efficiente per la produzione su larga scala.
3. Elettrolisi dell'acqua
* processo: Una corrente elettrica viene fatta passare attraverso l'acqua, facendola dividere nei suoi elementi costituenti, idrogeno e ossigeno.
* Pro: Produce ossigeno molto elevato (fino al 99,999%).
* Contro: Richiede una quantità significativa di elettricità, relativamente costosa.
4. Reazioni chimiche
* processo: Alcune reazioni chimiche producono ossigeno come sottoprodotto. Ad esempio, il riscaldamento del clorato di potassio (KCLO3) produce cloruro di potassio (KCl) e gas di ossigeno.
* Pro: Può essere utilizzato per la produzione di ossigeno su piccola scala.
* Contro: Non un metodo sostenibile, può essere pericoloso se non gestito con cura.
5. Separazione della membrana
* processo: L'aria viene passata attraverso una membrana che consente di passare l'ossigeno bloccando altri gas.
* Pro: Relativamente efficiente e compatto.
* Contro: Non efficiente come una distillazione frazionaria, produce ossigeno purezza inferiore (in genere 90-95%).
Il metodo specifico utilizzato per la produzione di ossigeno dipende dalla purezza desiderata, dalla scala di produzione e dalle risorse disponibili.
