Oxigenul a devenit un lux în contextul pandemiei. Modalitatea mai ieftină prin care se poate produce oxigen

Oamenii au putut cândva să considere oxigenul un drept uman. Dar pandemia a scos la iveală că accesul la oxigen – într-o formă pură, pentru uz medical – este un lux în majoritatea țărilor cu venituri mici și medii.

Obținerea accesului la oxigen pur pentru tratamente medicale este o afacere complicată, costisitoare și adesea foarte periculoasă (vezi incendiile din spitalele din țara noastră, de la secțiile de ATI). Situația actuală din India este un reminder dur al acestei probleme. Al doilea val de COVID-19 a lovit puternic țara – numărul total de decese tocmai a depășit 200.000. Oxigenul este insuficient.

Din cauza situației de urgență actuale, cetățenii indieni au apelat la piața neagră pentru a cumpăra oxigen mult peste prețul său obișnuit. Acest lucru s-a întâmplat parțial din cauza modului în care oxigenul este produs, depozitat și transportat în întreaga lume. De aceea, oamenii de știință lucrează pentru a găsi o alternativă mai ieftină.

Oxigenul se obține în mare parte din aerul lichefiat. Inginerii transformă aerul pe care îl respirăm într-un lichid, folosind o combinație de procese care răcesc gazelle, până se condensează. Odată ce au reușit să lichefieze amestecul, folosesc distilarea – același proces folosit pentru a face whisky și gin – pentru a separa aerul în diferitele sale componente, oxigenul fiind printre ele.

Cea mai falsificată bancnotă în 2024. La ce trebuie să fii atent ca să nu pici în capcană

Cutremur în România duminică seară. Ce magnitudine a avut și unde s-a produs

Oxigenul e aur curat în pandemie

Acest proces necesită cantități enorme de energie și facilități industriale uriașe, deci este limitat la doar câteva zone din lume, majoritatea din nordul global. Oxigenul lichid trebuie depozitat și transportat sub presiune mare, creând probleme logistice serioase și probleme de siguranță – oxigenul este cu adevărat exploziv.

SUA se bazează pe țevi grele pentru transportul oxigenului sub presiune. În Europa, transportul se face în principal prin oxigen lichid transportat în tancuri mari. Pentru țările cu venituri mai mici, distribuția se face în sticle.

Dar piața sticlelor de oxigen este înconjurată de doar o mână de companii chimice. Utilizarea sticlelor adaugă, de asemenea, un alt strat de probleme de siguranță, deoarece manipularea lor corectă necesită mai multe măsuri de precauție și o pregătire adecvată. Prin urmare, țărilor în curs de dezvoltare le lipsește atât infrastructura necesară pentru a produce oxigen lichid, cât și cea pentru a-l transporta ușor și ieftin la un spital.

O altă modalitate de a „produce” oxigen este utilizarea concentratoarelor, dispozitive care elimină selectiv azotul – gazul care reprezintă 78% din atmosfera noastră – folosind o serie de membrane, materiale poroase și filtre. Acestea au început să fie produse la mijlocul anilor 70, iar tehnologia este foarte bine stabilită.

Cum se poate produce oxigen mai ieftin

Aceste dispozitive transformă aerul într-un gaz îmbogățit cu oxigen, de obicei peste 95% (restul este format în principal din argon). Acest lucru este de obicei suficient de bun pentru ventilatoare. Avantajul unui concentrator este că poate fi produs ca un dispozitiv mic pentru a fi utilizat în spitale sau case de îngrijire. Concentratoarele disponibile comercial există acum, dar sunt scumpe și greu de produs în țările în curs de dezvoltare.

Acesta este motivul pentru care oamenii de știință caută soluții. O echipă studiază noi tipuri de materiale care stochează și separă gazele, dintre care unele oferă soluții potențial accesibile pentru dispozitive precum concentratoarele de oxigen. Astfel, se dezvoltă două tipuri principale de materiale – zeoliți (cristale de siliciu, aluminiu și oxigen) și cadre metal-organice (denumite, de obicei, MOF). Ambele sunt materiale foarte poroase. Ți le poți imagina ca niște bureți miniaturali, de dimensiuni moleculare.

La fel ca bureții, aceste materiale poroase absorb mai multe lichide decât ți-ai imagina. Deși milioanele de pori din interiorul zeoliților și MOF-urilor pot părea minuscule, suprafața lor totală este monumentală.

Cantități mici de zeoliți și MOF pot stoca cantități uriașe de fluide, adesea gaze, și au fost utilizate în depozitarea gazelor, purificarea, captarea carbonului și recoltarea apei.

O parte din echipa de cercetare, în parteneriat cu compania de inginerie Cambridge Precision și cu Centrul pentru Egalitate Globală, a început să investigheze dacă pot fi folosite pentru stocarea oxigenului. Astfel, au dezvoltat un prototip inițial care funcționează. Cercetătorii speră să aibă un prototip final în termen de două luni și, după aceea, va trebui să solicite aprobarea medicală.