La technologie membranaire peut fournir une méthode alternative à faible consommation d'énergie pour la séparation de l'air. Par exemple, les membranes polymères fonctionnant à des températures ambiantes ou chaudes peuvent produire de l'air enrichi en oxygène (25 à 50 % d'oxygène). La membrane en céramique peut fournir de l'oxygène de haute pureté (90 % ou plus), mais elle a besoin d'une température plus élevée (800-900 ) pour fonctionner. Ces membranes céramiques comprennent les membranes de transport d'ions (ITM) et les membranes de transport d'oxygène (OTM). La séparation des gaz par membrane est utilisée pour fournir un gaz appauvri en oxygène et riche en azote au lieu d'air pour remplir le réservoir de carburant des avions de ligne, réduisant ainsi considérablement les risques d'incendies et d'explosions accidentels. En revanche, la séparation des gaz par membrane est utilisée pour fournir aux pilotes de l'air enrichi en oxygène dans les avions à haute altitude sans cabine pressurisée.
L'adsorption modulée en pression permet de séparer l'oxygène ou l'azote de l'air sans liquéfaction. Le procédé fonctionne à température ambiante ; la zéolithe (éponge moléculaire) est exposée à de l'air sous haute pression, puis libère l'air et libère le film d'adsorption du gaz recherché. La taille du compresseur est beaucoup plus petite que celle de l'unité de liquéfaction. C'est ainsi que le générateur d'oxygène portable est fabriqué pour fournir de l'air enrichi en oxygène à des fins médicales. L'adsorption oscillante sous vide est un processus similaire ; le gaz produit est précipité de la zéolite à une pression sub-atmosphérique.
