Générateurs d’oxygène PSA ou à membrane

La revue classe les deux parmi les procédés non cryogéniques, mais ils séparent l’air de façons différentes. Dans une centrale à adsorption, l’air traverse un lit de zéolithe qui retient l’azote, et un flux riche en oxygène sort du lit ; la régénération du lit par baisse de pression (PSA ou VSA) est généralement le procédé retenu, en raison de son temps de cycle plus court et de son fonctionnement simplifié. Une membrane polymère repose au contraire sur la diffusion de l’oxygène et de l’azote à des vitesses différentes à travers une membrane qui sépare un flux haute pression d’un flux basse pression ; la plupart des matériaux de membrane sont plus perméables à l’oxygène qu’à l’azote.

Comment la revue de 2001 les compare

La revue ajoute que toutes ces technologies peuvent produire des puretés inférieures à leur limite, en ajustant les conditions du procédé ou en mélangeant de l’oxygène plus pur avec de l’air, et que les systèmes à adsorption et à membrane, moins efficaces mais moins complexes, sont privilégiés aux débits de production les plus faibles.

Différences pratiques citées dans la revue

• Les membranes fonctionnent selon un procédé simple et continu, dans des conditions proches des conditions ambiantes : une soufflante d’air surmonte la perte de charge, et une pompe à vide maintient généralement la différence de pression de part et d’autre de la membrane et délivre l’oxygène.
• Le dioxyde de carbone et l’eau se retrouvent généralement dans le produit des membranes, car la plupart des matériaux de membrane leur sont plus perméables qu’à l’oxygène. La revue situe les membranes dans des applications jusqu’à 20 tonnes par jour où ces contaminants peuvent être tolérés.
• Le fonctionnement proche des conditions ambiantes donne aux membranes un démarrage rapide, que la revue juge particulièrement intéressant lorsque l’utilisation d’oxygène est discontinue.
• Dans les centrales à adsorption, la taille des lits est le facteur déterminant du coût d’investissement, et l’investissement augmente plus vite avec le débit de production que dans les centrales cryogéniques.

Ces chiffres datent de 2001. La revue notait elle-même que des progrès des matériaux de membrane pourraient rendre les membranes intéressantes pour des besoins en oxygène un peu plus importants.

Oxygène médical

Pour l’usage médicinal, la Pharmacopée internationale (13e édition, 2025) définit l’Oxygène 93 % comme de l’oxygène produit à partir de l’air ambiant par adsorption modulée en pression (PSA) ou sous vide (VSA). Voir PSA ou séparation cryogénique de l’air pour la troisième voie.

La place des centrales Ultra Controlo

Les centrales hospitalières ULTRAOX SC et ST délivrent de l’oxygène à 94 % (±1 %) selon leurs fiches techniques, avec des unités PSA ULTRACON à deux colonnes. La gamme industrielle ULTRAOX VSA utilise l’adsorption modulée sous vide et délivre de l’oxygène de 75 % à 95 % à 50 kPa.