Eficiencia

La eficiencia en el uso de plantas generadoras de ozono cuando se refieren a plantas de alimentadas con aire seco y a plantas con alimentación de oxígeno concentrado ha sido muy bien conocida y documentada desde hace muchos años.

Hoy en día los ingenieros concuerdan en las grandes ventajas que presentan los generadores de ozono que usan oxígeno sobre los generadores que usan aire seco.

Además la inyección de este ozono generado con oxígeno, que es más concentrado en la fase gaseosa que el generado con aire, presenta ventajas en la disolución y difusión del mismo en el medio acuoso como lo indica la ley de Henry.

Sin embargo, algunos todavía podrían argüir que el aire seco puede proveer salidas superiores en especial para los grandes acuarios.

Hay en especial tres buenas razones muy bien probadas y tomadas como ciertas por la comunidad de ingenieros del porque la producción de ozono que usa oxígeno como gas de alimentación es superior a la que usa aire seco:

Primero: Concentración de oxígeno en el gas de alimentación al generador

El método de generación de ozono que usa aire como gas de alimentación maneja demás de oxígeno como materia prima para la generación de ozono, grandes cantidades de nitrógeno y otros gases que alimenta al generador.

En el mejor de los casos, la composición del gas de alimentación al generador será aproximada a los siguientes valores:

Por cada 100 moles de gases al sistema:

1)      Nitrógeno: 78 moles

2)      Oxígeno: 21 moles

3)      Otros gases: 1 mol

El sistema estará recargado con 78 moles de nitrógeno siendo en el mayor constituyente del aire como gas de alimentación, y 1 mol de otros gases para un total de 79 % molar de gases de carga extra, y tendrá disponibles solo 21 moles de oxígeno para su proceso.

En contraste, el método que usa oxígeno concentrado remueve casi todo el nitrógeno, llegando a una concentración molar de oxígeno de al menos 90% molar, lo que indica que de cada 100 moles, 90 serán de oxígeno para uso en el proceso de generación de ozono.

Por ejemplo para el uso en los acuarios, además de necesitarse un equipo mucho más voluminoso y de mayor consumo de energía, la disolución de excesos de nitrógeno conduce a narcosis nitrogénica a los peces y otros habitantes del sistema acuático. En el método de generación que usa oxígeno concentrado, no se presenta esta penuria para el sistema acuático.

Segundo: Producción de ozono

Los equipos de generación de ozono que usan oxígeno concentrado, como el nuestro, usan cerca del 90% de oxígeno como gas de alimentación, y permiten una mayor eficiencia en la generación de ozono debido al menor uso de energía en el punto de generación de ozono. En la mayoría de los casos, un equipo de producción de ozono mediante oxígeno concentrado produce al menos dos veces la cantidad absoluta de ozono y unas dos veces la concentración de ozono que los equipos del mismo tamaño que utilizan aire seco como gas de alimentación. Como consecuencia los equipos nuestros de menor tamaño físico y potencia eléctrica tienen un mejor rendimiento o desempeño en la generación.

De acá que por cada 100 litro de gas alimentado a nuestro equipo, que funciona con oxígeno concentrado, se tendrá cerca de 90 litros de oxígeno disponible, y por ende, para tener la misma cantidad de oxígeno disponible en el quipo alimentado con aire se deberá manejar cerca de 428 litros de aire como gas de alimentación (por las concentraciones de oxígeno en el gas de alimentación).

Como consecuencia, esto hace que nuestros equipos sean de menor tamaño y mucha mayor eficiencia en su desempeño, ahorrando energía y espacio, incluso llegando a cumplir en los diseños requeridos con criterios que asignan créditos LEED (Leadership in Enerrgy & Environmental Design).

Tercero: Ley de Henry sobre la disolución de gases en líquidos

Para entender cómo opera la ley de Henry en este caso, es preciso conocer su enunciado y algunos otros conceptos básicos de gases.

La expresión más simple de la ley de Henry, nos dice que a una temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido.

De la ley de los gases ideales, enunciado correcto para las presiones de trabajo en estos sistemas, encontramos que la concentración porcentual molar de un gas (x) en un sistema, es directamente proporcional a la relación porcentual existente entre el volumen de dicho gas (x) con el volumen total del sistema.

Con estos dos preceptos en mente podemos concluir lógicamente que manteniendo las mismas condiciones de operación para disolver, entre mayor sea la concentración de ozono en el gas que se inyectará al sistema, mayor será la disolución del ozono en el sistema.

Vez tras vez los estudios de medición hechos en las mismas condiciones demuestran que según la ley de Henry, la relación de solubilidad del ozono entre el gas –bien sea aire u oxígeno-, y el agua está en directa proporción con la concentración de ozono en el gas.

Lo anterior se traduce en la mayor eficiencia conjugada en la producción y uso del ozono, mejor efectividad en la disolución o transferencia, mayor seguridad y por todo lo anterior una mayor confiabilidad del equipo generador de ozono que usa oxígeno como gas de alimentación como los costo-efectivos equipos nuestros.

Actualizado: 2014/03/19