nitrógeno (n2)
1. Destilación fraccional del aire: Este es el método más común para producir nitrógeno. El aire está licuado y luego se destila. Dado que el nitrógeno tiene un punto de ebullición más bajo que el oxígeno, se evapora primero y se recolecta. Este proceso produce una pureza de 99.99% o más.
2. Adsorción de swing de presión (PSA): Este método utiliza zeolitas u otros adsorbentes para eliminar selectivamente el oxígeno, el dióxido de carbono y otros gases del aire, dejando atrás el nitrógeno. Es más barato que la destilación fraccional, pero produce nitrógeno de menor pureza (alrededor del 99.5%).
3. Separación de membrana: Este método utiliza membranas especializadas que permiten pasar el nitrógeno mientras bloquean otros gases. Es rentable y puede producir nitrógeno con una pureza del 95-99%.
4. Generadores de nitrógeno en el sitio: Estas unidades utilizan varios métodos como PSA o separación de membrana para producir nitrógeno directamente en el punto de uso, eliminando la necesidad de transporte y almacenamiento.
hidrógeno (H2)
1. Reforma de vapor de gas natural: Este es el método más utilizado para la producción de hidrógeno. El gas natural (principalmente metano) reacciona con vapor a altas temperaturas y presiones en presencia de un catalizador para producir hidrógeno y dióxido de carbono.
2. Electrólisis del agua: Este proceso utiliza electricidad para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. La electrólisis puede ser alimentada por fuentes de energía renovables como la energía solar o el viento, lo que lo convierte en un método limpio y sostenible.
3. Oxidación parcial de hidrocarburos: Este método implica reaccionar hidrocarburos como gas natural o aceite con oxígeno a altas temperaturas para producir hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono.
4. Gasificación de carbón: Este método implica reaccionar carbón con vapor y oxígeno a altas temperaturas para producir hidrógeno y otros gases. Es menos común debido a las preocupaciones ambientales.
5. Gasificación de biomasa: Este proceso utiliza biomasa como la madera o los desechos agrícolas para producir hidrógeno y otros gases a través de la gasificación. Es un método renovable y sostenible, pero aún enfrenta desafíos en términos de eficiencia y costo.
6. Reacción de cambio de gas de agua: Este proceso implica reaccionar monóxido de carbono con vapor para producir hidrógeno y dióxido de carbono. A menudo se usa junto con la reforma de vapor o la gasificación del carbón para aumentar el rendimiento del hidrógeno.
El método para obtener nitrógeno e hidrógeno depende de la pureza deseada, la escala de producción y la disponibilidad de recursos. Cada método tiene sus ventajas y desventajas en términos de costo, eficiencia e impacto ambiental.
