Oxígeno de las cianobacterias
En las aguas poco anóxicas de los lagos estratificados, donde normalmente no pueden sobrevivir los organismos que respiran oxígeno, un diminuto eucariota aeróbico se gana la vida. Este ciliado heterótrofo, Histiobalantium natans, puede sobrevivir sin oxígeno externo porque secuestra los cloroplastos de los flagelados euglinoides ingeridos (Phacus suecicus). Los cloroplastos, que se mantienen activos en el ciliado y están rodeados por las mitocondrias, realizan la fotosíntesis y producen el oxígeno que permite al hospedador prosperar en aguas profundas de lagos estratificados, donde evita la depredación de los metazoos y la competencia con otros ciliados aeróbicos (Esteban et al., 2009). Éste es sólo un ejemplo de los muchos giros de la naturaleza que permiten a los organismos ocupar un nicho específico: si un compuesto esencial no está disponible, hazlo tú mismo inventando una variación sobre un tema general.
Por otra parte, un gran número de organismos existentes dependen completamente del oxígeno como aceptor terminal de electrones en la respiración aeróbica. Además, el oxígeno es el sustrato en una enorme variedad de reacciones de monooxigenasa y dioxigenasa en las que uno o dos átomos de oxígeno, respectivamente, se incorporan al sustrato, ya sea para la degradación de compuestos como los hidrocarburos aromáticos y alifáticos o la biosíntesis de metabolitos secundarios.
Oxigenoterapia
Los procesos de gasificación requieren un oxidante, normalmente oxígeno; con menos frecuencia, el aire o simplemente el vapor pueden ser suficientes como agente de gasificación, dependiendo del proceso. Los sistemas de soplado de oxígeno tienen la ventaja de minimizar el tamaño del reactor de gasificación y sus sistemas de proceso auxiliares. Sin embargo, el oxígeno para el proceso debe separarse de la atmósfera. Las plantas comerciales de separación de aire a gran escala se basan en la tecnología de destilación criogénica, capaz de suministrar oxígeno a alta pureza1 y presión. Esta tecnología se conoce bien, ya que lleva más de 75 años en práctica. La separación criogénica del aire es reconocida por su fiabilidad, y puede diseñarse para una gran capacidad (hasta 5.000 toneladas por día).
La destilación criogénica separa el oxígeno del aire licuándolo a temperaturas muy bajas (-300°F). El aire ambiente se comprime en varias etapas con refrigeración entre ellas y luego se enfría con agua fría. El vapor de agua residual, el dióxido de carbono y los contaminantes atmosféricos se eliminan en adsorbedores de tamiz molecular. El enfriamiento a temperaturas criogénicas se consigue mediante el intercambio de calor con los gases del producto, así como con postenfriadores y expansores. A continuación, el aire entra en la “caja fría”, que contiene una columna de destilación con muchas etapas y una columna de argón para la purificación adicional del oxígeno.
Concentrador de oxígeno
El oxígeno es un elemento químico con un número atómico de 8 (tiene ocho protones en su núcleo). El oxígeno forma un compuesto químico (O2) de dos átomos que es un gas incoloro a temperaturas y presiones normales.
Los átomos de oxígeno son muy reactivos y se incorporan a muchos compuestos químicos comunes, como el agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), el monóxido de carbono (CO), los óxidos de azufre (SO2 y SO3) y los óxidos de nitrógeno (NO y NO2).
Aproximadamente el 21% de la atmósfera terrestre es oxígeno. Sin embargo, esto no siempre ha sido así. Al principio de la historia de nuestro planeta, la atmósfera casi no tenía oxígeno. Los microbios que producen su alimento mediante la fotosíntesis generan oxígeno como subproducto. El oxígeno de los microbios fotosintéticos acabó acumulándose en la atmósfera, cambiando drásticamente el entorno de nuestro planeta y la historia de la vida en el proceso.
El oxígeno desempeña un papel fundamental en la respiración, la química productora de energía que impulsa los metabolismos de la mayoría de los seres vivos. Los seres humanos, junto con muchas otras criaturas, necesitamos el oxígeno en el aire que respiramos para mantenernos vivos. Las plantas y muchos tipos de microbios generan oxígeno durante la fotosíntesis. Las plantas utilizan el oxígeno (durante la respiración) y lo producen (mediante la fotosíntesis).
Cómo producen oxígeno las plantas
Es fácil pensar en los bosques del mundo como los “pulmones” del planeta. Los árboles bombean oxígeno, el mismo que nosotros respiramos. Cuanto más grande es el árbol, más oxígeno libera. Pero la mayor parte de nuestro aire respirable no proviene de la tierra. Viene de los océanos del mundo. Y los principales productores de oxígeno son algunos de los organismos más pequeños de la Tierra.
El aire que respiramos tiene un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno. El resto se compone de gases mucho menos comunes, como el dióxido de carbono. Pero no siempre fue así. Hasta hace 600 millones de años, la atmósfera de la Tierra tenía menos de un cinco por ciento de oxígeno. Era principalmente una mezcla de nitrógeno y dióxido de carbono. Las plantas terrestres no existieron hasta hace 470 millones de años. Los árboles no fueron responsables del aumento del oxígeno. Entonces, ¿de dónde vino? Del océano.
Las plantas, las algas y las cianobacterias crean oxígeno. Lo hacen a través de la fotosíntesis. Utilizando la energía de la luz solar, convierten el dióxido de carbono y el agua en azúcar y oxígeno. Utilizan los azúcares para alimentarse. Una parte del oxígeno se libera a la atmósfera.