Destilación del oxígeno: así se extrae vida del aire

La atmosfera que nos rodea está cargada de vida. Sin esa cubierta de aire de 500.000 millones de toneladas, la vida en la Tierra no existiría tal y como la conocemos. Los avances en el campo de la química de los últimos dos siglos nos han permitido la capacidad de extraer del aire el principal gas que sustenta la vida, el oxígeno, y utilizarlo con fines medicinales e industriales.

Aunque el oxígeno no es el gas que más abunda en la atmosfera (es un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y el 1% restante se reparte entre otros gases: argón, dióxido de carbono, neón, helio, ozono, etc.; y partículas: agua, polvo, polen, etc.), sí que es la base de la respiración. De ahí que su utilidad como gas medicinal tenga tanta importancia.

Sin embargo, no es su único propósito. El oxígeno se utiliza en toda la cadena de valor de la industria en procesos ligados a: fundiciones, soldadura y corte de metal; en la industria alimentaria, para conservación de alimentos o estimular la fermentación de cervezas y vinos; para tratar aguas residuales;  en la industria espacial, para la propulsión de cohetes; y es  vital en la asistencia a la respiración en submarinos y vuelos espaciales, entre otros.

El oxígeno fue descubierto prácticamente en paralelo por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele (1773) y el británico Joseph Priestley (1774), pero el francés Antoine Lavoisier fue quien acuñó el término por el que se le conoce (1777). A partir de entonces, los estudios y experimentos con este elemento se sucedieron hasta que, a finales del s. XIX, se descubrió que el aire podía licuarse y aislar sus componentes a través de presión y enfriamiento.

Nace el método de destilación criogénica

Lo desarrolló el alemán Carl von Linde en 1895 y comenzó a aplicarse a gran escala en 1902. Básicamente consiste en enfriar el aire por debajo de -200ºC, a través de un proceso de compresión y expansión, para que los gases del aire pasen a estado líquido. Se eleva la temperatura a -196ºC para que hierva el nitrógeno y pueda extraerse. Y después se pasa a -183ºC, punto de ebullición del oxígeno, para separar este elemento.

El proceso produce gases de gran pureza pero requiere mucha energía. Hoy en día este proceso se realiza en modernas plantas denominadas Unidades de separación de aire o ASU (Air Separation Units). En estas plantas se fraccionan los componentes del aire obteniendo argón líquido, oxígeno líquido y gas, y nitrógeno líquido. El proceso sigue estos pasos:

La destilación del oxígeno, paso a paso

Gases Oxinorte

Una de las empresas de referencia en Euskadi en la producción de gases industriales es Oxinorte. Esta empresa, ubicada en Barakaldo, se dedica a la producción de Oxígeno (O2), Nitrógeno (N2) y Argón (Ar) siguiendo este método de separación del aire. Los productos que obtiene del ASU son:

1. Oxigeno Gas Canalizado: se suministra por tubería a las acerías del entorno (ArcelorMittal Sestao, Nervacero y Productos tubulares)
2. Oxígeno Líquido -183ºC (lox): Se almacena en un tanque para su distribución.
3. Oxígeno Líquido Medicinal: Medicamento para casos de un déficit de oxígeno o para terapias. Se suministra en fase gas o líquida.
4. Nitrógeno Líquido -196ºC (lin): Se almacena en un tanque para su distribución.
5. Nitrógeno líquido Medicinal: Producto sanitario en forma líquida que proporcionar una congelación rápida e intensa.
6. Argón Líquido -186ºC: Se almacena en un tanque para su distribución.

Oxinorte se fundó en 1961 para suministrar oxígeno a los Altos Hornos de Vizcaya. Las instalaciones productivas se renovaron a comienzos de la década de los 90, con una Planta de Separación del Aire y un Licuefactor de N2 y O2.

Desde el año 2000 han implementado diversas mejoras encaminadas a la eficiencia, la sostenibilidad y la mejora continua. Este compromiso se ha materializado en diferentes certificaciones. Entre las, las Normas de Correcta Fabricación para Oxigeno Medicinal, otorgado por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS), y un sistema de Gestión Integrado que incluye ISO9001, ISO 14001, ISO 45001 e ISO50001.

Oxinorte, dentro del sector de los gases del aire, es la mayor de España y una de las más competitivas. cumpliendo todos los estándares de seguridad, calidad y responsabilidad. De hecho, tuvo un papel destacado en la: lucha de la industria vasca durante la pandemia, suministrando gases medicinales tan necesarios para los centros sanitarios.

En definitiva, muy cerca de nosotros tiene lugar una mágica alquimia del aire en la que se destila los gases que dan vida. Un servicio esencial y clave para el funcionamiento de toda la industria y los hospitales de la CAPV.