Teknologi pemisahan udara (AST) adalah proses pemisahan fisik komponen utama udara-oksigen, nitrogen, dan gas langka lainnya-melalui metode fisik. Dengan berkembangnya industri, khususnya di sektor baja, kimia, dan elektronik, permintaan akan-oksigen dan nitrogen dengan kemurnian tinggi terus meningkat, mendorong perkembangan teknologi ASU dan peralatan terkait. Artikel ini akan menjelaskan tipe utama ASU dan menganalisis sejarah perkembangannya.
Klasifikasi unit pemisahan udara
1. Metode distilasi suhu rendah
Distilasi kriogenik adalah salah satu teknologi pemisahan udara yang paling banyak digunakan saat ini. Ia bekerja dengan mendinginkan udara hingga suhu yang sangat rendah, mencairkannya, dan kemudian memisahkan berbagai komponen berdasarkan titik didihnya yang berbeda. Metode ini dapat menghasilkan oksigen dan nitrogen dengan-kemurnian tinggi dan banyak digunakan dalam industri metalurgi, kimia, dan lainnya.
Data menunjukkan bahwa pada tahun 2025, sekitar 70% produksi oksigen global akan bergantung pada distilasi kriogenik. Karena efisiensi dan stabilitasnya yang tinggi, rasio ini diperkirakan akan tetap stabil di tahun-tahun mendatang.
2. Adsorpsi ayunan tekanan (PSA)
Adsorpsi ayunan tekanan adalah teknologi pemisahan berdasarkan perbedaan kapasitas adsorpsi berbagai gas pada permukaan padat. Teknologi ini memiliki karakteristik pengoperasian yang sederhana dan konsumsi energi yang rendah, dan sangat cocok untuk produksi oksigen atau nitrogen skala kecil dan menengah.
Menurut penelitian terbaru, pada tahun 2025, proporsi peralatan yang menggunakan adsorpsi ayunan tekanan untuk menghasilkan oksigen di dunia akan mencapai sekitar 20%, khususnya di bidang medis.
3. Metode pemisahan membran
Pemisahan membran menggunakan membran yang terbuat dari bahan tertentu untuk memisahkan komponen di udara secara selektif. Meskipun kemurniannya tidak sebaik dua metode pertama, metode ini menunjukkan keunggulan unik dalam bidang seperti pasokan oksigen darurat karena portabilitas dan fleksibilitasnya.
Pada tahun 2025, teknologi pemisahan membran akan menguasai sekitar 5% pasar pemisahan udara global, dan menunjukkan tren pertumbuhan yang stabil.
Sejarah perkembangan
1. Tahap eksplorasi awal (awal hingga pertengahan abad ke-20)
Pada tahap ini, para ilmuwan mulai bereksperimen dengan teknik kriogenik untuk memisahkan komponen-komponen di udara. Pada tahun 1902, ahli kimia Jerman Carl von Linde berhasil mengembangkan mesin pertama untuk pencairan udara, menandai dimulainya teknologi pemisahan udara modern. Pada pertengahan abad ke-20, dengan kemajuan teknologi pendingin dan ilmu material, distilasi kriogenik secara bertahap menjadi arus utama.
2. Periode kematangan teknologi (pertengahan-hingga-akhir abad ke-20 hingga awal abad ke-21)
Seiring dengan meningkatnya kebutuhan oksigen, terutama di industri metalurgi dan kimia, metode distilasi kriogenik semakin ditingkatkan dan dikembangkan. Pada saat yang sama, metode adsorpsi ayunan tekanan juga mendapat perhatian selama periode ini dan mulai diterapkan secara komersial. Setelah memasuki abad ke-21, dengan meningkatnya kesadaran perlindungan lingkungan dan kemajuan teknologi, teknologi pemisahan yang lebih ramah lingkungan dan efisien seperti pemisahan membran juga telah dikembangkan.
3. Inovasi dan perkembangan modern (abad ke-21 hingga sekarang)
Sejak memasuki abad ke-21, dengan perkembangan energi baru, material baru, dan teknologi informasi, teknologi pemisahan udara telah membuka peluang pengembangan baru. Misalnya, pengenalan sistem kendali cerdas menjadikan pengoperasian unit pemisahan udara lebih tepat dan efisien; penerapan material baru meningkatkan efisiensi pemisahan dan mengurangi konsumsi energi. Selain itu, dengan fokus global pada pembangunan berkelanjutan, cara mengurangi konsumsi energi dan dampak lingkungan selama proses pemisahan udara telah menjadi fokus penelitian.
Sejarah perkembangan pabrik pemisahan udara mencerminkan kemajuan teknologi masyarakat manusia. Dari metode penyulingan kriogenik awal hingga situasi saat ini di mana berbagai teknologi hidup berdampingan, setiap inovasi teknologi telah sangat mendorong perkembangan industri terkait. Kedepannya, dengan inovasi teknologi yang berkelanjutan dan perubahan kebutuhan sosial, teknologi pemisahan udara gas Shenger akan terus berkembang ke arah yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Pasar pemisahan udara global diperkirakan akan mencapai puncaknya pada tahun 2030, dengan penerapan teknologi baru yang menjadi faktor kunci yang mendorong pertumbuhan ini.
