Sono presentati e discussi i risultati delle attività sperimentali e di modellazione relative alla caratterizzazione di membrane per separazione di ossigeno, potenzialmente utilizzabili, con sensibili vantaggi energetici, in sostituzione dell’ASU criogenico, in industrie in cui la produzione dell’ossigeno può essere integrata con la generazione di energia elettrica o con il processo produttivo stesso (cemento,siderurgia). Le membrane sono dischi di ossidi misti (perovskiti BSCF e LSCF), di diametro 14.7 mm e spessore 1mm, forniti dal Centro di Ricerca di Jülich. Sono state eseguite prove di permeazione tra 750 e 1010°C, su due membrane BSCF ed una membrana LSCF, con miscele azoto/ossigeno a concentrazioni variabili come gas di alimentazione e elio come gasdi sweep, a pressione atmosferica. I risultati ottenuti in termini di flusso di O2 permeato sono in linea con i dati riportati in letteratura. La caratterizzazione microstrutturale delle membrane esercite (BSCF) è stata condotta mediante microscopia elettronica a scansione, diffrazione dei raggi X e della radiazione di sincrotrone. L’osservazione al SEM delle membrane BSCF ha messo in luce un possibile smiscelamento del materiale. Le microanalisi evidenziano i sintomi di una parziale trasformazione della fase perovskitica cubica a seguito della permanenza ad elevata temperatura. Per valutare l’influenza del regime di moto del gas di sweep sulla permeazione dell’ossigeno è stato condotto uno studio fluidodinamico, tramite il metodo degli elementi finiti, utilizzando il codice commerciale COMSOL Multiphysics®. E’ stato affrontato il problema dell’ottimizzazione della portata del gas di sweep e della distanza dell’ugello di adduzione del gas dalla membrana, introducendo la legge di permeazione della membrana che lega il flusso di ossigeno permeato alla pressione parziale. I risultati sono in accordo con i dati sperimentali al variare delle condizioni operative, e hanno permesso una più chiara comprensione dei meccanismi fisici che determinano le prestazioni osservate. L’uso di membrane sottili (maggior flusso di O2) e temperature di lavoro inferiori (minor dispendio energetico), consentirebbe di ottimizzare il processo di separazione a patto di velocizzare la cinetica delle reazioni superficiali. La letteratura riporta soluzioni realizzative che prevedono la presenza di granid i Pd sulla superficie. Si è svolta un’attività sperimentale, finalizzata a valutare la fattibilità della deposizione di nuclei di Pd su membrane OTM con la tecnica di evaporazione dei metalli, che ha fornito indicazioni sulla metodologia da seguire per ottenere il risultato desiderato.