Cos'è l'ingegneria criogenica?
L'ingegneria criogenica è una branca dell'ingegneria che utilizza la criogenia per varie applicazioni domestiche, commerciali, scientifiche, mediche e di difesa. La criogenia è una branca della fisica che si occupa della produzione di temperature molto basse e degli effetti di queste temperature su diverse sostanze e materiali. Le temperature studiate in criogenia sono inferiori a -243,67 gradi Fahrenheit (120 Kelvin); temperature così basse non si verificano in natura.
Queste basse temperature sono state utilizzate per liquefarre gas atmosferici come ossigeno, idrogeno, azoto, metano, argon, elio e neon. I gas vengono condensati, raccolti, distillati e separati. Il metano viene utilizzato nel gas naturale liquido (GNL) e ossigeno, idrogeno e azoto vengono utilizzati nei carburanti per missili, nella metallurgia e in vari processi chimici. L'elio viene utilizzato nelle camere di decompressione subacquea e per mantenere temperature sufficientemente basse per i magneti superconduttori e il neon viene utilizzato nell'illuminazione.
Oltre a trovare modi per liquefare i gas, l'ingegneria criogenica ha fornito al mondo elettrodomestici come frigoriferi, condizionatori d'aria e boccette per vuoto. Le boccette sono state sviluppate come mezzo per conservare indefinitamente i gas in forma liquida. L'aria condizionata e la refrigerazione furono inventate dall'americano John Gorrie nel 1848 e ulteriormente sviluppate negli anni successivi dal tedesco Carl Von Linde e altri. Linde produceva la Linde Eismachinen, la precursore del moderno frigorifero domestico.
La refrigerazione ha permesso di conservare e spedire alimenti freschi su lunghe distanze, cambiando abitudini alimentari e stili di vita ovunque. La scienza dell'ingegneria criogenica ha anche influenzato il modo in cui vengono condotte le guerre producendo armi a razzo V-2 e combustibile liquido. Questo campo ha portato alla ricerca nel settore delle tecnologie spaziali e alla teoria della superconduttività. Indipendenza Cryogenic Engineering, una società americana, realizza sistemi di refrigerazione criogenica per sistemi di risonanza magnetica (MRI) e risonanza magnetica nucleare (NMR). I progressi nell'ingegneria criogenica hanno influenzato la vita moderna in misura non trascurabile.
Il percorso non è stato fluido, tuttavia, con alcuni incidenti molto gravi che hanno compensato gli sviluppi positivi della criogenia. Un esempio di ciò fu l'esplosione di un serbatoio di GNL a Cleveland, nell'Ohio, che uccise 131 persone nel 1944. Le persone che lavorano nell'ingegneria criogenica devono anche affrontare i rischi di ustioni da freddo, asfissia e tossicità. È indispensabile indossare occhiali e indumenti protettivi.
Per lavorare in questo campo, è necessario avere una laurea, un master o una laurea specialistica in ingegneria criogenica. Gli argomenti trattati in questi programmi di solito includono superconduttività, trasformazione criogenica degli alimenti, tecnologia del vuoto, produzione di gas liquido naturale, separazione dei gas, liquefazione dei gas e ingegneria dei processi criogenici. Le prospettive di lavoro per i criogenisti sono eccellenti e ben pagate.