Adición de Oxígeno In Situ

La adición de oxígeno in situ, mediante unidades PSA (Pressure Swing Adsorption) o VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption), es una estrategia fiable y con grandes beneficios para un horno de vidrio, aunque implica consideraciones importantes. Estas tecnologías separan el oxígeno del aire atmosférico de forma local, eliminando la necesidad de recibirlo de un proveedor externo en camiones o por gasoducto.

¿Cómo funcionan?

Las unidades PSA y VPSA son un tipo de generador de oxígeno que utiliza un tamiz molecular (generalmente zeolita) para adsorber selectivamente el nitrógeno y otros componentes del aire, dejando pasar el oxígeno.

● PSA: Funciona a presiones elevadas. El aire comprimido pasa a través de una o más columnas llenas de zeolita. El nitrógeno se adhiere a la superficie del material, permitiendo que el oxígeno pase y sea recolectado. Luego, la presión se reduce para liberar el nitrógeno y regenerar la zeolita para el siguiente ciclo.

● VPSA: Similar al PSA, pero utiliza una bomba de vacío para la etapa de regeneración, lo que permite trabajar a presiones más bajas. Esto se traduce en un menor consumo de energía para la misma cantidad de oxígeno producido.

Ventajas de la generación de oxígeno in situ

● Control de costos: La principal ventaja es el ahorro significativo en el costo del oxígeno. Al no depender de proveedores externos, se eliminan los gastos de transporte, manejo y almacenamiento de oxígeno líquido o gaseoso, lo que reduce el precio por metro cúbico. Se estima un ahorro de hasta el 70% en comparación con el suministro criogénico.

● Suministro constante y confiable: La producción in situ garantiza un suministro ininterrumpido de oxígeno, sin depender de la logística de entrega de terceros. Esto evita paradas no planificadas de la producción, que son extremadamente costosas en la industria del vidrio.

● Mayor seguridad: Al producir el oxígeno a demanda, se eliminan los riesgos asociados con el almacenamiento y manejo de grandes cantidades de gas o líquido criogénico en el sitio. Sin embargo, se mantiene el riesgo del gas en la línea de suministro, por lo que es vital seguir los protocolos de seguridad.

Problemas y desafíos potenciales

● Inversión inicial elevada: Aunque el costo operativo es menor, la inversión de capital para adquirir e instalar las unidades PSA o VPSA es alta. El retorno de la inversión debe ser calculado cuidadosamente en función de la demanda de oxígeno y los costos de energía.

● Consumo energético: Si bien el costo por m³ es menor, estas unidades consumen energía eléctrica para el funcionamiento de compresores y sopladores. Los sistemas PSA suelen tener un mayor consumo por m³ en comparación con los VPSA.

● Pureza del oxígeno: La pureza del oxígeno producido por estas unidades suele estar entre el 90% y el 95%. Aunque esta pureza es suficiente para la mayoría de los procesos de oxicombustión en hornos de vidrio, puede no ser ideal para aplicaciones que requieran una pureza superior. Un mayor consumo energético se requerirá para lograr una mayor pureza.

● Espacio y mantenimiento: Los generadores de oxígeno in situ requieren un espacio considerable para su instalación y un mantenimiento regular de los equipos (cambio de filtros, revisión de compresores y tamiz molecular) para asegurar su eficiencia y longevidad.

En resumen, la generación de oxígeno in situ es una solución rentable y segura que potencia las ventajas de la oxicombustión en un horno de vidrio, pero requiere una inversión y un análisis detallados para justificar su implementación.

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