A criogenia refere-se à produção e comportamento de materiais em temperaturas extremamente baixas. A tecnologia criogênica permite o uso de criogênios ou gases liquefeitos como nitrogênio líquido, hélio líquido, oxigênio líquido, hidrogênio líquido, etc. em temperaturas superbaixas para diversas aplicações industriais. Aqui estão algumas das principais indústrias que utilizam criogenia tecnologia extensivamente:
Indústria Espacial
A indústria espacial depende fortemente da criogenia para permitir a exploração espacial. O oxigênio líquido e o hidrogênio líquido são usados como propulsores de foguetes. As temperaturas extremamente baixas permitem que esses gases sejam armazenados em altas densidades como líquidos. Os combustíveis criogênicos são preferidos para foguetes devido à sua baixa massa molecular e alta liberação de energia durante a combustão. Os motores de foguetes criogênicos fornecem o impulso necessário para o lançamento espacial. Tanques e válvulas criogênicas armazenam e transportam esses líquidos superfrios.
Além disso, os criocoolers fornecem resfriamento ativo para instrumentação sensível durante missões espaciais. Materiais como oxigênio, nitrogênio, hélio e hidrogênio são liquefeitos e armazenados criogenicamente em estações espaciais. O congelamento criogênico também é usado para amostras biológicas em pesquisas espaciais.
Setor de saúde
Em assistência médicaa criogenia tem aplicações médicas para cirurgia e preservação. A criocirurgia usa nitrogênio líquido para destruir tecidos ou células anormais. A crioablação ajuda a destruir tumores. O congelamento criogênico também é usado para preservar tecidos e órgãos biológicos para transplante.
O processamento criogênico do sangue utilizando nitrogênio líquido abriu novas possibilidades na transfusão e armazenamento de sangue. A criopreservação de amostras biológicas como DNA, bactérias, enzimas e óvulos e embriões humanos para uso posterior é uma importante aplicação criogênica.
Indústria de transformação
O indústria transformadora usa resfriamento criogênico para diversas técnicas de processamento de materiais. A temperatura extremamente baixa permite usinagem e corte de materiais mais precisos. A criogenia melhora a dureza, durabilidade e estabilidade de materiais como plásticos, borrachas e metais.
O revenido criogênico de metais os torna mais maleáveis para moldagem. O processamento de alimentos e a fabricação de pneus de borracha também utilizam tecnologia criogênica de congelamento e resfriamento para produtos de melhor qualidade. Além disso, as propriedades supercondutoras dos materiais em temperaturas criogênicas são aproveitadas para criar ímãs de alto campo.
Indústria Energética
O gás natural liquefeito (GNL) é o gás criogênico mais amplamente utilizado na indústria de energia. O GNL permite o armazenamento e transporte de gás natural na forma líquida a baixas temperaturas. O processamento criogênico de gás natural em GNL remove impurezas, tornando-o mais seguro e estável para armazenamento.
As estações de abastecimento de GNL fornecem GNL para alimentar veículos pesados, como autocarros e camiões. O frio criogênico também pode ser usado para geração de eletricidade em usinas de GNL. O ar líquido e o nitrogênio líquido são meios emergentes de armazenamento de energia como alternativas às baterias. O uso da criogenia permite sistemas energéticos mais limpos e eficientes, o que é bom para o meio ambiente.
Indústria de pesquisa
Líquidos criogênicos são essenciais para pesquisas em física de baixa temperatura para estudar propriedades e fenômenos de materiais em temperaturas superbaixas. O hélio líquido esfria até -269°C e permite o congelamento criogênico mais profundo. Este ambiente ultrafrio ajuda os pesquisadores a explorar efeitos quânticos, supercondutividade, nanoestruturas e muito mais.
Equipamentos criogênicos, como criostatos de laboratório, resfriadores criogênicos, Dewars e freezers, fornecem temperaturas abaixo de zero estáveis, necessárias para pesquisas de ponta em física, engenharia, biologia, química e outras ciências.
