L'air, sous forme de mélange, contient environ 20 % d'oxygène. L'oxygène a de nombreuses applications, notamment en métallurgie, dans l'exploitation minière et le traitement des minéraux et de l'or, la production d'ozone, le traitement des eaux usées, les sports enrichis en oxygène, les sports de plein air, les soins médicaux et les soins à domicile.

Dès les premières étapes du développement des technologies de production d'oxygène, le volume important des générateurs d'oxygène limitait considérablement leur utilisation. Cependant, grâce au développement de la technologie de production d'oxygène par adsorption pulsée (PSA), l'obtention et l'utilisation de l'oxygène sont devenues plus simples et plus pratiques. De nombreux secteurs industriels et domaines d'activité se sont dotés de leurs propres systèmes de production d'oxygène, parmi lesquels on peut citer :

1. Métallurgie

Dans l'industrie sidérurgique, l'injection d'oxygène ou d'air enrichi en oxygène dans le four de production d'acier par un ventilateur permet d'accroître efficacement la production d'acier et de réduire la consommation d'énergie. Parallèlement, l'oxygène favorise la transformation du carbone en dioxyde de carbone, ce qui contribue à la réduction de l'oxyde de fer en composés de fer plus purs.

2. Exploitation minière et enrichissement

Le taux d'extraction et la productivité du produit final sont des indicateurs clés de performance pour l'industrie minière, notamment pour l'extraction de l'or. Traditionnellement, l'air comprimé est utilisé pour améliorer le taux d'extraction des produits minéraux, mais sa faible teneur en oxygène (21 %) limite son effet oxydant. Bien que ces mines soient situées dans des zones reculées où le transport de matériaux en vrac est difficile, un nombre croissant d'exploitants et de sociétés minières ont recours à la technologie de production d'oxygène par adsorption modulée en pression (PSA) pour l'approvisionnement en oxygène sur site, en raison de son efficacité et de sa fiabilité.

3. Ozone

L'ozone peut être produit par décharge silencieuse utilisant de l'oxygène sec et une tension alternative de 5 à 20 kV.

4. Traitement des eaux usées et des eaux d'égout

L'oxygénation permet d'améliorer l'activité microbienne et d'utiliser les micro-organismes pour traiter les eaux usées.

5. Récupération et traitement des gaz d'échappement

Le dispositif de récupération et de décomposition des gaz d'échappement est équipé d'un catalyseur de décomposition de l'ozone interne, utilisé pour la décomposition de l'huile d'ozone, de l'eau ozonée et des gaz résiduaires afin de libérer de l'oxygène, protégeant ainsi la sécurité des opérateurs, et son coût est relativement faible.

6. Devoirs et sports en plein air

Assistance respiratoire ; utilisée dans des environnements hypoxiques, hypoxiques ou anaérobies (tels que la plongée, l'alpinisme, le vol à haute altitude, le sauvetage médical, etc.).

7. Médecine et soins infirmiers

Les hôpitaux prennent en charge les patients en état d'asphyxie ou en danger. L'oxygène est utilisé dans les maisons de retraite pour les soins de santé et répond aux besoins médicaux en oxygène dans les véhicules d'urgence et dans d'autres situations.

8. Aviation et aérospatiale

Les remorques mobiles de production et de ravitaillement d'oxygène PSA et les camions de livraison d'oxygène fournissent de l'oxygène de haute pureté, ce qui peut aider les aéronefs militaires à réduire les pressions logistiques et de maintenance, rendant toutes les opérations de ravitaillement pour tout aéronef, y compris les avions de chasse, plus faciles et plus rapides.

9. Industrie chimique

Il peut être utilisé pour fabriquer des produits chimiques tels que des produits pharmaceutiques, des colorants, des explosifs, etc. Prenons l'exemple de la production d'ammoniac synthétique : l'oxygène peut oxyder le gaz d'alimentation, augmentant ainsi le rendement en engrais ammoniacal.

10. Industrie mécanique

L'oxygène peut être utilisé comme adjuvant de combustion en combinaison avec des gaz combustibles tels que l'acétylène et le propane, produisant des températures supérieures à 3000 degrés Celsius, permettant ainsi le soudage et la découpe des métaux.

11. Aquaculture

En augmentant la teneur en oxygène des étangs piscicoles, les poissons peuvent accroître leur consommation de nourriture et croître rapidement.

12. Combustion assistée par four

La combustion assistée par four, aussi appelée combustion riche en oxygène, est une technologie de combustion écoénergétique et performante qui utilise des gaz contenant plus d'oxygène que l'air (20,947 %). Elle permet de réaliser d'importantes économies d'énergie, d'allonger la durée de vie du four, d'améliorer la vitesse de fusion, de réduire le temps de chauffe et d'accroître la production. Le taux de défauts diminue et le rendement des produits finis augmente. Son impact environnemental est remarquable.

13. Soudage et découpe des métaux

En soudage, l'oxygène permet une combustion plus complète du combustible, à des températures plus élevées, ce qui rend le soudage plus rapide et de meilleure qualité. En découpage oxyacétylénique, le tube de la torche est utilisé pour chauffer le métal jusqu'à sa température d'inflammation. Ensuite, un flux d'oxygène est pulvérisé sur le métal pour le brûler et le transformer en oxydes métalliques, qui s'écoulent par la fente sous forme de laitier.

14. Processus de fermentation

En culture aérobie profonde, l'apport d'oxygène constitue toujours un facteur limitant important pour la réussite de la fermentation. L'amélioration de l'efficacité de la ventilation réduit la consommation d'air et, par conséquent, les risques de formation de mousse ou de contamination bactérienne.

15. Recherche en laboratoire

Les recherches sur des sujets tels que « bar à oxygène », « augmentation de la consommation d’oxygène, réduction des infections postopératoires et antiémétiques » et « oxygénothérapie hyperbare pour la surdité subite » nécessitent inévitablement l’utilisation d’oxygène, principalement de petits concentrateurs d’oxygène portables, pour répondre aux besoins en oxygène des expériences de recherche scientifique.

16. Système enrichi en oxygène

Dans les environnements pauvres en oxygène des hautes montagnes, des plateaux et des zones de haute altitude, l'hypoxie peut perturber le bon fonctionnement du corps et du cerveau. De plus, plus l'altitude est élevée, plus les dommages physiologiques sont importants. Il a été démontré que la création d'un environnement riche en oxygène dans des espaces clos, des pièces ou des bâtiments situés sur les hauts plateaux permet de réduire rapidement et efficacement la fatigue et d'améliorer les capacités physiques et cognitives. Ce dispositif joue un rôle protecteur essentiel pour les populations migrant vers les hautes terres, notamment celles qui travaillent dans le secteur de la construction ou participent à des opérations militaires, et présente un intérêt pratique considérable.

17. Militaire

Dans les zones instables et les environnements naturels difficiles, les systèmes mobiles de production d'oxygène peuvent garantir la santé et le bon état du personnel et des équipements.

18. Combustion des déchets

Le traitement par incinération des déchets consiste en l'oxydation thermique des déchets organiques combustibles par l'oxygène à haute température. Dans des conditions de combustion complète, le taux d'élimination de la matière organique peut atteindre 99 %.

Comme on peut le constater, l'oxygène a de nombreuses applications. Dans les situations où la demande en oxygène est forte et durable, la mise en place de nos propres équipements de production d'oxygène constitue une solution idéale pour s'approvisionner en oxygène de manière économique et pratique.