Como a pureza do azoto ou do oxigénio afeta os seus custos
Antes de examinar o impactos que a pureza de um gás, como o azoto (N2) ou o oxigénio (O2), tem sobre o seu custo, é importante esclarecer primeiro um equívoco comum, que é que a pureza do gás e a qualidade do gás são a mesma coisa. Eles não são. A pureza de um gás refere-se apenas à sua concentração, por exemplo, o azoto com uma pureza de 95% contém um oxigénio residual de 5%. A qualidade do gás refere-se à presença adicional de contaminantes. Pode ler tudo sobre pureza do gás (e qualidade) neste artigo.
Existem duas formas principais de obter um gás industrial, independentemente de ser azoto ou oxigénio: As empresas podem comprá-lo ou produzir usando um compressor e um gerador de gás. O gás adquirido é sempre de uma pureza muito elevada, mas se o gás é produzido, então a sua pureza pode ser escolhida.
O custo do gás comprado
Para as empresas que compram azoto ou oxigénio, o custo do gás é determinado por três fatores principais:
- Custos de investimento: Tanto o gás líquido como as garrafas exigem investimentos em logística. Por exemplo, os cilindros de gás devem ter um espaço seguro para armazenagem e instalação e devem estar em conformidade com as regulamentações locais de segurança contra incêndio. O armazenamento a granel líquido, por outro lado, precisa de uma fundação de concreto com esgrima.
- Preço por unidade de gás: Claro, os utilizadores devem pagar pelo gás que compram.
- Custos operacionais: Outros custos operacionais podem incluir aluguel de garrafas ou reservatórios grandes, taxas de entrega e impostos ambientais.
Note que a pureza do gás não é mencionada na lista acima. Isso porque a produção criogênica de azoto e oxigénio deixa pouco ou nenhum espaço para flexibilidade na pureza. O gás adquirido é sempre de pureza muito elevada, quer uma aplicação o exija ou não. Isso significa que uma grande secção de utilizadores obtém (e gasta demais) um nível de pureza para a qual a sua aplicação não precisa. No mínimo, eles não têm a opção de reduzir o custo do gás, adaptando a pureza às suas necessidades.
O custo da produção de azoto e oxigénio no local
A maioria dos geradores de gás no local utiliza uma das duas tecnologias, que são resumidas, mas são descritas em maior detalhe nestes artigos sobre PSAe echnology de membrana.
- Separação do ar através da adsorção do balanço da pressão: Executando o ar comprimido através de um leito de peneiras moleculares, purezas do azoto de até 99,999% e purezas do oxigénio de até 95% podem ser alcançadas.
- Separação do ar através da tecnologia de membrana: Através da circulação de ar comprimido através de membranas semi-permeáveis, podem ser geradas purezas de azoto entre 95% e 99,5%.
Embora possa não parecer um grande passo entre, por exemplo, 99,9% e 99,999% de pureza, a diferença é bastante grande em relação aos custos. Vamos quebrar essa equação...
Dois fatores compõem o custo dos geradores no local:
- Custos de investimento: Os utilizadores devem comprar um gerador de gás, bem como um compressor para fornecer ar de alimentação ao gerador. A instalação de ar comprimido deve incluir o equipamento de tratamento de ar necessário e os depósitos de armazenamento.
- Custos operacionais: Estes custos consistem na eletricidade necessária para operar o compressor e manter toda a instalação.
Ao combinar a pureza do gás com as especificações de uma aplicação, as empresas que produzem o seu próprio gás no local podem melhorar o seu resultado de duas maneiras:
- Eles podem reduzir os seus custos de investimento comprando um gerador e compressor menores.
- Como resultado, eles também reduzirão os seus custos operacionais porque o uso de um compressor menor usa menos energia, o que também leva a uma menor pegada de carbono.
Como a pureza afeta o custo do gás: Uma comparação
Vejamos duas aplicações de azoto para ilustrar como a pureza afeta o custo de produzir o seu próprio gás. No nosso exemplo, a solda por onda e a embalagem de café precisam de um caudal de azoto de 50 Nm³/h.. No entanto, a solda por onda requer uma pureza de 99,999%; embalagem de café mais moderada de 99,9%.
Usando valores genéricos, é quanto ambas as instalações custam durante um período de 7 anos:
- Soldadura com uma pureza de 99,999%: 30 investimento, 50 eletricidade e 20 manutenção: 100
- Embalagem de café com uma pureza de 99,9%: 18 investimento, 30 eletricidade e 15 manutenção: 63
Essa é uma diferença nos custos de produção de gás de quase 40%! Ele é alcançado inteiramente combinando a pureza de azoto para embalagens de café com o que realmente precisa (um nível bem acima dos principais requisitos padrão de alimentos), em vez de ir para a pureza máxima.
Investimento
Manutenção
Electricidade
Em primeiro lugar, não especificar a pureza excessiva tem um efeito enorme nos custos de investimento, uma vez que as empresas podem satisfazer as suas necessidades com um gerador menor e um compressor de ar menor. Por sua vez, este sistema menor vem com custos de manutenção mais baixos. Também necessita de menos ar comprimido para produzir 1 unidade de gás, o que significa menores custos de energia.
Vale a pena acertar
A questão da pureza do gás provavelmente preocupa-o também. A grande maioria das aplicações profissionais de azoto e oxigénio não requer gás com extrema pureza (ou seja, o tipo de pureza oferecido pelo gás adquirido), o que faz com que esta área seja uma área em que as empresas possam realizar economias substanciais. Porque adaptar a pureza do gás às suas necessidades é sempre a solução ideal e mais eficiente.
