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L'ossicombustione è emersa come una delle tecnologie di combustione più interessanti. Il combustibile e i gas di scarico riciclati vengono combinati con aria arricchita di ossigeno, ottenendo un gas di scarico composto principalmente daCO2 e vapore acqueo. L'ossicombustione può offrire vantaggi quali maggiore efficienza, minori emissioni, migliore stabilità della temperatura e trasferimento di calore, maggiore produttività, migliori caratteristiche di accensione e minori rischi. La distillazione, l'adsorbimento e le membrane sono tre tecnologie sviluppate per ottenere alte concentrazioni di ossigeno al fine di migliorare l'efficienza della combustione. Un singolo passaggio attraverso le membrane può aumentare la concentrazione di ossigeno nell'aria del 35%, mentre un doppio passaggio attraverso le membrane può aumentare la concentrazione del 50%. L'aumento del flusso di ossigeno migliora leggermente il processo di combustione e aumenta leggermente la temperatura massima all'interno della zona di reazione. Inoltre, l'aumento della concentrazione di ossigeno nell'aria di combustione consente di ridurre il consumo di carburante. Quando la concentrazione di ossigeno passa dal 21% al 40%, è possibile un risparmio energetico fino al 60%.