空気分離による酸素生成
空気分離によって酸素を製造する工業的方法には、主に極低温蒸留、圧力スイング吸着 (PSA)、および膜分離が含まれます。
極低温蒸留法は、空気を浄化することから始まります（水分、CO2、アセチレンなどの炭化水素、塵などを除去します）。精製された空気は圧縮、冷却され、液化されます。その後、空気中の酸素、アルゴン、窒素成分の沸点の違い（標準大気圧において、O2は90.17K、Arは87.29K、N2は77.35Kで沸騰）を利用して、蒸留塔内で酸素、窒素、アルゴンの分離が行われます。深冷蒸留により、純度99.5%の酸素、純度99.99%を超える窒素、純度95%を超えるアルゴンが得られます。
圧力スイング吸着 (PSA) 法は、モレキュラーシーブ吸着剤上の酸素と窒素の異なる吸着特性を利用して、周囲温度、低圧または大気圧でこれらの成分を分離します。
水電気分解法
水電気分解法は、特定の条件下で電極材料を使用してアルカリ溶液（20%～30% KOH溶液など）を電気分解し、純度99.9%の水素と純度99.3%～99.8%の酸素を生成します。水電解ユニットは通常、ボックス-タイプ、常圧フィルター-プレスタイプ、または加圧フィルター-プレスタイプの 3 つの構造形式のいずれかで構成されます。このプロセスでは、1 m3 の H2 と 0.5 m3 の O2 が生成されます。ただし、水の電気分解は比較的エネルギー消費が高いという特徴があります。
