Unsichtbares Gas für Hightech

Industrie-Gas ist wenig bekannt. Aber es ist sehr wichtig. Man braucht es für Medizin, für Lebensmittel und für Hightech. Vietnam will in Hightech wachsen, zum Beispiel Halbleiter, Elektronik und Luft- und Raumfahrt.

In Dung Quat in Quang Ngai ist es sehr heiß. Dort steht die Fabrik von Messer aus Deutschland. Sie trennt Luft in Gase. Die Tanks sind sehr groß. Sie sind so groß wie ein Haus mit 4 bis 5 Etagen.

Die Fabrik braucht kein Öl, kein Erz und keine teure Chemie. Sie braucht nur Luft. Luft gibt es überall gratis.

Aber aus gratis Luft macht die Fabrik Sauerstoff, Stickstoff, Argon und sehr reine seltene Gase für Halbleiter. Dafür braucht sie sehr starke Kälte: circa minus 175 Grad. Ein Ingenieur von Messer sagt: Der Input ist gratis, aber die Produktion braucht sehr viel Strom.

Die Fabrik macht ein Produkt, das man fast nicht sehen kann. Aber es ist sehr wichtig für Chips, Handys und Flugzeuge. Das ist Industrie-Gas.

Der Bedarf wächst schnell

In Vietnam kommt der Bedarf vor allem aus Auto, Lebensmittel, Getränken und Metall. Diese Branchen brauchen immer mehr Sauerstoff, Stickstoff und Argon.

Sauerstoff wird am meisten benutzt. Er hat circa 40 Prozent vom Markt in Vietnam. Sauerstoff kommt in den Stahl-Ofen. Er hilft gegen Schmutz im Stahl, zum Beispiel Carbon, Silizium und Phosphor. Die Arbeit wird kürzer und der Ofen macht mehr Stahl. Das Gas macht die Flamme heißer. So kann man dickes Metall schnell und sauber schneiden und schweißen. Firmen benutzen Sauerstoff auch für Abwasser, für saubere Lebensmittel und für Gärung mit Kontrolle in Lebensmitteln und Getränken.

Stickstoff ist ein träges Gas. Es reagiert nicht leicht. Deshalb schützt es Produkte vor Sauerstoff und vor Schäden. Firmen für Lebensmittel und Getränke geben Stickstoff in die Verpackung. So bleiben Produkte länger gut, ohne Mikroben. Flüssiger Stickstoff kühlt Fleisch, Fisch und Obst sehr schnell. In Fabriken und Autos benutzt man Stickstoff zum Putzen, zum Spülen von Rohren und zum Schutz von Metall bei Hitze. Man benutzt ihn auch für eine neutrale Umgebung bei Elektronik und Halbleitern.

Argon ist auch ein träges Gas. Aber es ist schwerer und stabiler. Es ist sehr wichtig beim Schweißen TIG/MIG. Es schützt die Schweiß-Stelle vor Schmutz. Man benutzt es auch zum Rühren und Putzen von flüssigem Stahl. Und man braucht es für eine sehr saubere Umgebung bei Chips, Bildschirmen und empfindlichen Elektronik-Teilen.

Die normalen Industrien wachsen. Auch Medizin und Gesundheit wachsen. Sie brauchen immer die gleichen medizinischen Gase, zum Beispiel Sauerstoff, medizinische Luft, Lachgas, Stickstoff, Kohlendioxid, Helium, Stickstoffmonoxid und Argon. Man braucht sie für Atmung, für Notfall-Hilfe, gegen Schmerzen, für Narkose, für kaltes Gewebe und für Diagnose.

Besonders viel Geld aus dem Ausland (FDI) kommt für Elektronik und Halbleiter. Das macht mehr Bedarf für seltene Gase. Das sind chemische Elemente mit 8 Elektronen außen. Sie reagieren chemisch fast nicht. Das sind zum Beispiel Neon, Krypton, Xenon, Helium und Argon.

Diese Gase benutzt man für Laser-Licht bei Lithografie. Oder sie schützen Silizium-Kristalle vor Sauerstoff. Zum Beispiel Samsung: Die große Elektronik-Firma hat 6 Fabriken in Vietnam. Sie braucht sehr viel seltenes Gas für Bildschirme und Halbleiter.

Jetzt wächst der Bedarf in Vietnam schnell mit der Industrie. Die Firma 6Wresearch sagt: Der Markt in Vietnam ist circa 152 Millionen US-Dollar im Jahr 2025. Er wächst 8,2 Prozent pro Jahr bis zum Jahr 2032.

Die Chemie-Behörde vom Industrie-Ministerium sagt für 2021: Vietnam hat circa 500 Firmen für Industrie-Gas. Aber die meisten Firmen verkaufen und füllen nur Gas. Sie produzieren kein Gas. Firmen wie Messer, die Gas produzieren, gibt es nur sehr wenige. Im ganzen Land gibt es nur circa 10 Firmen mit Produktion.

Warum ist die Produktion nicht leicht?

Die Arbeit klingt einfach: Man nimmt Luft, man drückt sie zusammen, man macht sie sehr kalt und man trennt die Teile. Aber dahinter ist Hightech. Sie braucht viel Energie und sehr genaue Kontrolle in jedem Schritt.

In der Luft, ohne Wasser-Dampf, gibt es 78 Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff und 0,9 Prozent Argon. Der Rest ist nur sehr wenig CO2 und seltene Gase wie Neon, Helium, Krypton und Xenon.

Fabriken wie Messer benutzen kalte Destillation. Die Ingenieure sagen: Zuerst filtert man Staub aus der Luft. Dann drückt man die Luft auf circa 6 Bar. Dann kühlt man sie vor und schickt sie durch ein Molekular-Sieb. Das Sieb nimmt Wasser und CO2 weg. Diese Teile können frieren und Probleme bei sehr tiefer Temperatur machen. Die saubere Luft geht weiter durch den Haupt-Wärmetauscher. Sie wird circa minus 175 Grad kalt und teilweise flüssig.

Jetzt beginnt die Trennung wirklich. Die Luft kommt in Säulen mit mittlerem Druck und niedrigem Druck. Die Stoffe haben verschiedene Siede-Temperaturen. So trennt man sie.

In den Säulen geht Dampf nach oben und Flüssigkeit nach unten. So tauschen sie immer wieder Material und Wärme. Sauerstoff wird bei minus 183 Grad flüssig, Stickstoff bei minus 196 Grad. Bei Verdampfen und Kondensieren bekommt man oben in der Säule reinen Stickstoff und unten reinen Sauerstoff.

Argon ist schwerer zu trennen. Es siedet bei minus 185,85 Grad. Das ist sehr nah an Sauerstoff. Deshalb kommt das Gas mit Argon und Sauerstoff nach der ersten Trennung in extra Säulen. Dort trennt und reinigt man es viele Male. So wird Argon immer reiner.

Die Fabriken können auch seltene Gase wie Neon, Krypton, Xenon und Helium machen. Aber diese Teile sind extrem klein in der Luft. Deshalb ist das Sammeln viel schwerer. Krypton und Xenon kommen aus flüssigem Sauerstoff. Helium geht oft durch eine Neon-Helium-Mischung. Dann reinigt man es in vielen tiefen Schritten extra.

Nach der Trennung gibt es zwei Wege: Das Gas geht direkt durch Rohre zum Kunden. Oder man macht es flüssig, füllt es in sehr kalte Tanks und fährt es mit Spezial-Autos.

Großer Wert liegt in seltenen Gasen

Normale Gase gibt es viel. Aber seltene Gase gibt es nur sehr wenig in der Luft.