¿Cómo se produce el oxígeno medicinal?

 

Con el inicio de la pandemia por la enfermedad COVID19 por el virus SAR-COV-2, los pacientes pierden capacidad pulmonar, y al tener menos capacidad de captación de oxígeno, necesitan oxígeno de mayor concentración al que tiene el aire por ello el uso de oxígeno medicinal se ha vuelto el único medicamento efectivo para vencer la enfermedad.  Voy a tratar de explicar el cómo se produce de la manera más sencilla.

Hay dos formas más comunes de producirlo:

1.Por destilación de aire (ciclo de Claude, más eficiente que el más antiguo proceso Linde). 

2.Por adsorción con un tamiz molecular (método PSA por sus siglas en inglés “Pressure Swing Adsorption”).

En ambos casos nuestra materia prima principal es el aire. La composición del aire básicamente es 21% de oxígeno, 78% de nitrógeno, 0.93 % de argón, 0.04 % de dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases. El aire también contiene una cantidad variable de vapor de agua, en promedio alrededor del 1 % al nivel del mar y del 0.4 % en toda la atmósfera.

La producción por destilación es más compleja y se necesita una gran inversión e infraestructura y nos da un producto con 99% de concentración de oxígeno.

La producción con tamices moleculares PSA es más sencilla y nos brinda un oxígeno con una concentración de 93 a 95% de oxígeno.

El gran problema en mi país, Perú, fue que, en el segundo gobierno de Alan García, éste cambio la especificación a mínimo 98% por encima de los estándares internacionales, tirándose abajo a las plantas productoras por el método de tamiz molecular y favoreciendo a las pocas plantas que tenían el método de destilación. La pandemia obligó a volver a las especificaciones internacionales de mínimo 93%, pero nos encontró con solo la producción de destiladoras que no pueden satisfacer la demanda.

¿En qué consiste el método del tamiz molecular? Un tamiz molecular es una partícula sólida porosa que tiene una abertura de poro determinada de manera que atrape en su superficie a un compuesto y deje pasar a otro. En este caso al ingresar aire a presión y entrar en contacto en un tanque lleno con el tamiz molecular (zeolita) siendo la molécula de nitrógeno más grande que la de oxígeno, ésta queda atrapada y solo pasa el oxígeno, concentrándose éste hasta un 93%, en términos coloquiales sería como un colador que permite seleccionar las moléculas. Este proceso se hace a alta presión para obligar que pase el aire por una columna de tamiz, este tamiz se limpia y purga con parte del oxígeno concentrado y se vuelve a utilizar. Hay dos venenos que dañan al tamiz molecular: el agua y el aceite. De manera que previamente se hacen unos procesos para una vez comprimido el aire, quitarle estos dos venenos. No he querido entrar en mucho detalle solo que se entienda el principio de una planta de producción de oxígeno medicinal e incluso el mismo principio se usa en los concentradores personales que se venden en tiendas. Cabe decir para concluir que en países más civilizados éstas plantas PSA son parte de los mismos hospitales alimentando directamente mediante una red a cada cama  no habiendo necesidad de usar balones, pero en fin, mi país es así, por civilizar todavía.