Qu'est-ce que l'ingénierie cryogénique?
L'ingénierie cryogénique est une branche de l'ingénierie qui utilise la cryogénie pour diverses applications domestiques, commerciales, scientifiques, médicales et de défense. La cryogénie est une branche de la physique concernée par la production de températures très basses et les effets de ces températures sur différentes substances et matériaux. Les températures étudiées en cryogénie sont celles inférieures à -243,67 degrés Fahrenheit (120 Kelvin); ces basses températures ne se produisent pas dans la nature.
Ces basses températures ont été utilisées pour liquéfier des gaz atmosphériques tels que l'oxygène, l'hydrogène, l'azote, le méthane, l'argon, l'hélium et le néon. Les gaz sont condensés, recueillis, distillés et séparés. Le méthane est utilisé dans le gaz naturel liquide (GNL) et l'oxygène, l'hydrogène et l'azote sont utilisés dans les carburants pour fusées, dans la métallurgie et dans divers procédés chimiques. L'hélium est utilisé dans les chambres de décompression de plongée et pour maintenir des températures suffisamment basses pour les aimants supraconducteurs, et le néon est utilisé pour l'éclairage.
En plus de trouver des moyens de liquéfier les gaz, l’ingénierie de la cryogénie a fourni au monde des appareils tels que des réfrigérateurs, des climatiseurs et des vases à vide. Les flacons ont été développés pour stocker les gaz sous forme liquide indéfiniment. La climatisation et la réfrigération ont été inventées par l’Américain John Gorrie en 1848 et développées plus tard par l’Allemand Carl Von Linde et d’autres. Linde a fabriqué le Linde Eismachinen, le précurseur du réfrigérateur domestique moderne.
La réfrigération a permis de stocker et d'expédier les aliments frais sur de longues distances, modifiant ainsi les habitudes alimentaires et les modes de vie. La science du génie cryogénique a également eu une incidence sur la façon dont les guerres sont menées en produisant des fusées V-2 et du carburant liquide. Ce domaine a conduit à des recherches sur les technologies spatiales et la théorie de la supraconductivité. Independence Cryogenic Engineering, société américaine, fabrique des systèmes de réfrigération cryogénique pour les systèmes d’imagerie par résonance magnétique (IRM) et de résonance magnétique nucléaire (RMN). Les progrès de l'ingénierie cryogénique ont eu une incidence non négligeable sur la vie moderne.
Cependant, le chemin n'a pas été sans heurts, de très graves accidents ayant contrebalancé les développements positifs de la cryogénie. Un exemple en est l’explosion d’un réservoir de GNL à Cleveland, dans l’Ohio, qui a coûté la vie à 131 personnes en 1944. Les techniciens du génie cryogénique doivent également faire face aux risques de brûlure par le froid, d’asphyxie et de toxicité. Il est essentiel de porter des lunettes et des vêtements de protection.
Pour travailler dans ce domaine, il est nécessaire d'avoir un baccalauréat, une maîtrise ou un diplôme plus avancé en ingénierie cryogénique. Les sujets abordés dans ces programmes incluent généralement la supraconductivité, le traitement cryogénique des aliments, la technologie du vide, la production de gaz naturel liquéfié, la séparation des gaz, la liquéfaction des gaz et l’ingénierie des procédés cryogéniques. Les perspectives de travail des cryogénistes sont excellentes et bien rémunérées.