Combien coûte l’oxygène ?

Cette question simple a une réponse pas si simple, car de nombreux facteurs influencent le coût de l’oxygène. Les prix des compagnies de gaz varient considérablement en fonction de l’endroit où vous vous trouvez, si vous bénéficiez de livraisons programmées et si vous avez un contrat annuel. La quantité d’oxygène que vous utilisez aura un impact sur le coût de l’oxygène comprimé, liquide et généré. Pour faire le choix le plus économique, examinons vos besoins.

Combien d’oxygène avez-vous besoin ?

Pour quantifier l’oxygène, vous pouvez utiliser le volume, le poids ou le débit. Pour le volume, l’unité courante aux États-Unis est le pied cube standard (SCF), alors que l’Europe et ailleurs utilisent le mètre cube standard (M3). Si votre préoccupation est le poids, le gaz est généralement mesuré en livres ou en kilogrammes. Pour le débit, on parle généralement de SCFM (pieds cubes standard par minute), SCFH (pieds cubes standard par heure) ou SLPM (litres standard par minute).

Pour comprendre la signification du mot « standard » dans ces unités de mesure, lisez cet article. C’est assez important. L’explication courte est que le « S » dans SCFM implique une température et une pression standard, alors que CFM implique une température et une pression réelles.

Calculer contre tester

Il n’est pas facile de calculer précisément vos besoins en oxygène, car il y a beaucoup de variables à mettre dans l’équation. Pour cette raison, je recommande de mettre en place un test simple dans lequel vous mesurez l’utilisation d’oxygène avec un débitmètre et, si nécessaire, une source d’oxygène temporaire, comme une bouteille comprimée. Trouvez votre débit réel en mesurant l’utilisation dans une partie isolée de votre système, par exemple un nano-bulleur ou un diffuseur. Vous pouvez extrapoler à partir du test pour calculer vos besoins globaux.

LoX livré

Si vous utilisez une grande quantité d’oxygène, vous pouvez vouloir installer un réservoir de LOX permanent, sur place. Pour ce privilège, la compagnie de gaz vous facturera plus de 20 000 $ pour le réservoir, l’évaporateur et les autres équipements. Cette installation nécessite une plate-forme en béton que vous devez construire. Pour le LOX lui-même, vous paierez un prix par 100 CF, ainsi que la livraison et d’autres frais.

Pour obtenir un réservoir de LOX permanent et sur place, vous devrez signer un contrat avec la compagnie de gaz qui vous bloquera sur un prix pendant au moins un an. Faites bien attention au libellé du contrat, car ces contrats se renouvellent généralement automatiquement et peuvent vous obliger à annuler bien à l’avance si vous avez l’intention de renégocier.

Réservoirs livrés

Le prix de l’oxygène livré tient compte de votre distance par rapport à la compagnie de gaz. Ils ne vont pas transporter ces gros réservoirs en acier gratuitement. Vous devez planifier votre livraison à l’avance ou vous devrez payer pour un service accéléré. Il est toujours possible que le prix augmente ou que le service vous soit refusé parce que, par exemple, les citernes que vous possédez sont jugées dangereuses. Si vous ne possédez pas de réservoirs, vous devrez payer des frais de location. En cas de mauvais temps, il se peut que le camion de livraison ne puisse pas vous atteindre.

Avant de vous faire livrer des citernes, vérifiez les ordonnances de zonage locales. Il peut être illégal pour vous d’utiliser des réservoirs comprimés ou LOX dans votre immeuble de bureaux ou votre maison. Pour une bonne raison, les commissaires aux incendies sont généralement beaucoup moins préoccupés par les réservoirs d’oxygène générés qui atteignent une pression élevée de 150 PSI par rapport aux réservoirs comprimés à 2200 PSI.

Aussi, assurez-vous de comprendre les couvertures de votre police d’assurance relatives à l’utilisation de l’oxygène dans votre maison ou votre entreprise.

L’oxygène généré

Pour de nombreuses applications, l’argument en faveur de la fabrication de votre propre oxygène est difficile à contrer : c’est plus sûr (réservoirs à basse pression), plus facile (pas de réservoirs à trimballer) et beaucoup moins coûteux que l’oxygène livré. Le coût par kilogramme pour les systèmes HVO est de l’ordre de 7 à 10 cents, selon l’échelle, et les systèmes de grande taille sont généralement les plus économiques. Le temps nécessaire pour atteindre le seuil de rentabilité est généralement de 9 à 18 mois.

Pas de gaz gaspillé

Les réservoirs d’oxygène liquide perdent périodiquement de la pression, ce qui peut être alarmant si vous n’en avez jamais fait l’expérience. La pression dans le réservoir LOX augmente jusqu’à ce qu’une soupape de sécurité atteigne sa pression de libération. L’éjection d’oxygène qui en résulte crée un bruit fort, comme celui d’une locomotive à vapeur qui s’arrête. Un réservoir de LOX peut perdre jusqu’à 10 % de son contenu chaque jour. C’est de l’oxygène que vous payez, mais dont vous ne tirez aucun bénéfice.

Avec la génération d’oxygène, vous fabriquez ce dont vous avez besoin, il y a donc très peu de déchets.

Éliminer la contamination

Si les réservoirs sont livrés et les vides retirés régulièrement, des personnes entreront et sortiront de votre installation avec des chariots à main et des réservoirs. Tant le livreur que les citernes peuvent être contaminés par diverses substances. Je ne parle pas nécessairement de poisons, mais de détritus comme la boue et la poussière qui peuvent contenir des graines, des spores, des bactéries et des virus. Si vous gérez une installation intérieure propre, l’utilisation d’oxygène généré empêchera ces contaminants de pénétrer dans votre environnement.

Vous pouvez améliorer quelque peu la situation en utilisant de l’oxygène de qualité médicale, qui est livré dans des réservoirs propres. Cependant, cela ne fait que renforcer l’argument financier en faveur de l’oxygène généré, car l’oxygène de qualité médicale est encore plus coûteux que l’oxygène de qualité industrielle.

Ne jamais tomber en panne

Pour certaines entreprises, le coût d’une panne d’oxygène est peut-être plus élevé que tout autre coût. Si vous utilisez l’oxygène délivré pour soutenir la vie des animaux (par exemple, dans une installation vétérinaire), ou la vie aquatique (dans une pisciculture), le fait de tomber en panne inopinément pourrait entraîner une perte financière importante.

Avec les systèmes d’oxygène généré, si vous avez du courant, vous avez de l’oxygène. Avoir un générateur d’électricité de secours vous permettra de toujours avoir du courant. Il peut également être bénéfique de garder des réservoirs d’oxygène de secours en attente en cas de panne de courant prolongée.

Pas pour tout le monde

Il y a deux cas où je dirais que l’oxygène livré est une meilleure alternative à la fabrication de votre propre oxygène. Premièrement, si votre taux de consommation est supérieur à 10 000 SCF d’oxygène par jour, l’économie peut être meilleure pour le LOX. Ensuite, si vous devez disposer d’un oxygène pur à 99,99 %, les réservoirs comprimés et le LOX sont vos seules alternatives. Les systèmes d’oxygène généré produisent 93 à 95 % d’oxygène pur, ce qui est suffisant pour la majorité des applications, mais pas pour toutes. Les découpeurs au laser, par exemple, nécessitent de l’oxygène pur à 99,99 %.

Des chiffres réels

En novembre 2019, j’ai vu des prix pour une seule bouteille comprimée de 300 CF aussi bas que 12 $ et aussi haut que 85 $ – une différence de 7X. Fait intéressant, ces deux prix provenaient de la même compagnie de gaz, au même endroit ! Le prix le plus élevé correspondait à une recharge directe. Le prix bas était pour plusieurs réservoirs livrés régulièrement dans le cadre d’un contrat d’un an.

Pour l’oxygène liquide, ce fournisseur particulier a proposé un prix d’environ 200 $ pour un dewar 180, qui contient 4 650 SCF.

Résultats de l’enquête

À partir des réponses que j’ai reçues dans les forums TorchTalk et Concentrated Lampworkers sur Facebook, j’ai créé une carte des coûts de l’oxygène par emplacement. Les marqueurs verts sont pour le gaz comprimé, tandis que les bleus sont pour l’oxygène liquide.

Retour sur investissement (ROI)

Ci-après, nous allons examiner un modèle de retour sur investissement sur 3 ans dans lequel nous comparons un système HVO à l’oxygène comprimé et liquide livré par votre compagnie de gaz locale.

En face à face avec l’O2 comprimé

Dans ce scénario, supposons que votre utilisation est de trois réservoirs K par semaine, ce qui équivaut à environ 750 pieds cubes d’oxygène. Vous travaillez 5 jours par semaine, 8 heures par jour, et vous recevez une livraison de trois réservoirs chaque semaine. D’après les données figurant sur la carte ci-dessus, le prix médian par réservoir K est de 20 $. En utilisant ce chiffre, votre coût pour l’oxygène livré sera de 60 $ par semaine, plus les frais de livraison, de location de réservoir et de transport de matières dangereuses qui s’élèveront à au moins 40 $ par semaine. Cela fait 100 $ x 52 = 5 200 $ par an pour les réservoirs K.

Supposons en outre que vous n’avez pas besoin de plus de 30 PSI de pression de ligne, et que votre débit moyen est de 15-20 LPM avec de courtes rafales de 30 LPM. Pour cette application, nous recommanderions un système HVO Classic de 20 gallons avec deux concentrateurs d’oxygène de 10 LPM à un coût de détail de 7 800 $ (gardez l’œil ouvert pour les soldes).

Coût de l’électricité et de la maintenance

Pour ce mode d’utilisation, le coût de l’électricité sera d’environ 2,90 $ par jour, ou 754 $ par an, en supposant un coût de l’électricité d’environ 0,07 par kWh (qui est le coût national moyen pour l’énergie industrielle). Il y a également un coût de maintenance, que nous supposerons être de 1% du prix d’achat par an (principalement pour le remplacement du filtre du concentrateur), ce qui représente en moyenne 7 $ par mois. Ainsi, les coûts combinés d’électricité et d’entretien pour faire fonctionner le HVO dans ce scénario seraient de 7 $ + 63 $ = 70 $ par mois.

Voici comment cela se décompose :

• 5 200 $ / 12 = 433 $.33 <- coût mensuel pour les réservoirs K livrés, y compris tous les frais
• 7 800 $ / 36 = 216,66 $ <- paiement mensuel sur HVO (36 mois @ 0% d’intérêt)
• 216,66 $ + 70 $ = 286 $.66 <- paiement mensuel plus l’électricité et la maintenance
• 433,33 $ – 286,66 $ = 146,67 $ <- vos économies mensuelles par rapport aux réservoirs K livrés

Avec un système HVO, vos coûts mensuels seront plus bas, vous ne manquerez jamais d’oxygène, vous n’aurez pas à trimballer des réservoirs ou à risquer votre vie si vous en laissez tomber un, et votre système sera rentabilisé en moins de 27 mois. Au bout de trois ans, vous aurez 1 320 $ de plus dans votre poche. Dans 5 ans, vous aurez une avance de 4 840 $.

Head-to-Head with LOX

Dans ce scénario, supposons que vous utilisez un dewar 180 tous les jours. C’est une quantité massive d’oxygène, mais certaines applications (par exemple, l’aquaculture, l’agriculture verticale) ont une consommation très importante. Sur une période de 24 heures, un système HVO 120 SLPM générera environ 24% d’oxygène de plus que ce qui est contenu dans un vase de Dewar 180.

Si votre coût d’oxygène est de 200 $ par vase de Dewar chaque jour, cela fait 200 $ * 365 = 73 000 $ par an pour l’oxygène livré contre environ 45 000 $ pour un système HVO 120 SLPM qui continuera à générer de l’oxygène, année après année.

Avec ce système HVO particulier, vous paierez environ 418 $ par mois pour l’électricité et la maintenance. Supposons que vous amortissez votre système HVO sur 36 mois. Votre économie mensuelle par rapport à l’oxygène livré serait un énorme 4 415 $. Vraiment. Faisons le calcul :

• 73 000 $ / 12 = 6 083 $ <- coût mensuel de 180 dewars
• 45 000 $ / 36 = 1 250 $ <- paiement mensuel sur HVO (36 mois @ 0% d’intérêt)
• 1 250 $ + 418 $ = 1,668 <- paiement mensuel plus l’électricité et la maintenance
• 6 083 $ – 1 668 $ = 4 415 $ <- vos économies mensuelles sur le LOX livré

Avec ces économies, vous atteindrez le seuil de rentabilité en moins de 17 mois.

Réfléchissez-y. Vous pouvez acheter de l’oxygène livré pour 73 000 $ chaque année. Ou, vous pouvez acheter un système HVO de 120 SLPM pour 45 000 $, économiser 83 885 $ au cours des trois premières années et 52 980 $ chaque année par la suite. Ce n’est pas une décision difficile.

Combien payez-vous ?