Impact du niveau de pureté de l'azote et de l'oxygène sur leur coût

Pour les entreprises qui achètent de l'azote ou de l'oxygène, le coût du gaz est déterminé par trois facteurs principaux :

• Coûts d'investissement : le gaz liquide et en bouteille nécessite des investissements logistiques. Par exemple, les bouteilles de gaz doivent disposer d'un espace de stockage et d'installation sûr et être conformes aux réglementations locales en matière de sécurité anti-incendie. Par contre, le stockage en vrac de gaz liquide nécessite une installation en béton avec une clôture.
• Prix par unité de gaz : bien entendu, les utilisateurs doivent payer le gaz qu'ils achètent.
• Coûts d'exploitation : les autres coûts d'exploitation peuvent inclure la location de bouteilles ou de réservoirs, les frais de livraison et les taxes environnementales.

Notez que la pureté du gaz n'est pas mentionnée dans la liste ci-dessus. En effet, la production cryogénique d'azote et d'oxygène s'accommode mal de variations dans le degré de pureté. Le gaz acheté est toujours d'une pureté très élevée, qu'une application l'exige ou non. Cela signifie qu'une grande partie des utilisateurs obtient (en payant pour cela) un niveau de pureté dont leur application n'a pas besoin. Au minimum, ils n'ont pas la possibilité de réduire le coût du gaz en adaptant la pureté à leurs besoins. 

La plupart des générateurs de gaz sur site utilisent l'une des deux technologies indiquées ci-dessous, qui sont décrites plus en détail dans ces articles sur les technologies PSA et à membrane.  

• Séparation par air grâce à l'adsorption par variations de pression : en faisant passer l'air comprimé à travers un lit de tamis moléculaires, il est possible d'obtenir un azote d'une pureté pouvant atteindre 99,999 % et un oxygène pur à 95 % maximum.
• Séparation par air grâce à la technologie à membrane : en faisant passer l'air comprimé à travers des membranes semi-perméables, il est possible d'obtenir un azote d'une pureté comprise entre 95 % et 99,5 %.

La différence entre une pureté de 99,9 % et de 99,999 %, par exemple, semble négligeable, mais elle ne l'est pas en termes de coûts. Etudions cette équation plus en détail.

Le coût des générateurs sur site repose sur deux facteurs :

• Coûts d'investissement : les utilisateurs doivent acheter un générateur de gaz ainsi qu'un compresseur pour fournir l'air d'alimentation au générateur. L'installation de production d'air comprimé doit inclure l'équipement de traitement de l'air et les réservoirs de stockage requis.
• Coûts d'exploitation : ces coûts comprennent l'électricité nécessaire au fonctionnement du compresseur et à l'entretien de l'ensemble de l'installation.

En faisant correspondre le degré de pureté du gaz aux spécifications d'une application, les entreprises qui génèrent leur propre gaz sur site peuvent améliorer leurs résultats de deux façons :

• Elles peuvent réduire leurs coûts d'investissement en achetant un générateur et un compresseur plus petits.
• Par conséquent, elles baisseront leurs coûts d'exploitation, car un compresseur plus petit consomme moins d'énergie, ce qui entraîne également une réduction de l'empreinte carbone.

Tout d'abord, le fait de ne pas demander une pureté trop élevée affecte considérablement les coûts d'investissement, car les entreprises peuvent répondre à leurs besoins avec un générateur et un compresseur d'air plus petits. En retour, ce système plus petit s'accompagne de coûts de maintenance réduits. Il a également besoin de moins d'air comprimé pour produire 1 unité de gaz, ce qui se traduit par une réduction des coûts énergétiques.