Τι είναι η Κρυογονική Μηχανική;

Η κρυογονική μηχανική είναι ένας κλάδος της μηχανικής που χρησιμοποιεί την κρυογονική για διάφορες οικιακές, εμπορικές, επιστημονικές, ιατρικές και αμυντικές εφαρμογές. Η κρυογονική είναι ένας κλάδος της φυσικής που ασχολείται με την παραγωγή πολύ χαμηλών θερμοκρασιών και τις επιπτώσεις αυτών των θερμοκρασιών σε διάφορες ουσίες και υλικά. Οι θερμοκρασίες που μελετήθηκαν στην κρυογονική είναι αυτές κάτω από -243.67 βαθμούς Φαρενάιτ (120 Kelvin). τόσο χαμηλές θερμοκρασίες δεν υπάρχουν στη φύση.

Αυτές οι χαμηλές θερμοκρασίες έχουν χρησιμοποιηθεί για την υγροποίηση ατμοσφαιρικών αερίων όπως το οξυγόνο, το υδρογόνο, το άζωτο, το μεθάνιο, το αργό, το ήλιο και το νέον. Τα αέρια συμπυκνώνονται, συλλέγονται, αποστάζονται και διαχωρίζονται. Το μεθάνιο χρησιμοποιείται στο υγρό φυσικό αέριο (LNG) και το οξυγόνο, το υδρογόνο και το άζωτο χρησιμοποιούνται στα καύσιμα πυραύλων, στη μεταλλουργία και σε διάφορες χημικές διεργασίες. Το ήλιο χρησιμοποιείται σε θαλάμους αποσυμπίεσης κατάδυσης και για τη διατήρηση κατάλληλων χαμηλών θερμοκρασιών για υπεραγώγιμους μαγνήτες και το νέον χρησιμοποιείται στον φωτισμό.

Εκτός από την εύρεση τρόπων για την υγροποίηση των αερίων, η μηχανική κρυογονικής έχει δώσει στον κόσμο συσκευές όπως ψυγεία, κλιματιστικά και φιάλες κενού. Οι φιάλες αναπτύχθηκαν ως μέσο αποθήκευσης των αερίων σε υγρή μορφή επ’ αόριστον. Ο κλιματισμός και η ψύξη εφευρέθηκαν από τον Αμερικανό John Gorrie το 1848 και αναπτύχθηκαν περαιτέρω τα επόμενα χρόνια από τον Γερμανό Carl Von Linde και άλλους. Η Linde κατασκεύασε το Linde Eismachinen, τον πρόδρομο του σύγχρονου οικιακού ψυγείου.

Η ψύξη επέτρεπε την αποθήκευση και την αποστολή φρέσκων τροφίμων σε μεγάλες αποστάσεις, αλλάζοντας τις διατροφικές συνήθειες και τον τρόπο ζωής παντού. Η επιστήμη της κρυογονικής μηχανικής έχει επίσης επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο διεξάγονται οι πόλεμοι με την παραγωγή όπλων πυραύλων V-2 και υγρού καυσίμου. Αυτό το πεδίο οδήγησε σε έρευνα στη βιομηχανία διαστημικής τεχνολογίας και στη θεωρία της υπεραγωγιμότητας. Η Independence Cryogenic Engineering, μια αμερικανική εταιρεία, κατασκευάζει συστήματα κρυογονικής ψύξης για συστήματα απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI) και πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Η πρόοδος στην κρυογονική μηχανική έχει επηρεάσει τη σύγχρονη ζωή σε καθόλου μικρό βαθμό.

Ωστόσο, η πορεία δεν ήταν ομαλή, με μερικά πολύ άσχημα ατυχήματα να αντισταθμίζουν τις θετικές εξελίξεις της κρυογονικής. Ένα παράδειγμα αυτού ήταν μια δεξαμενή LNG
έκρηξη στο Κλίβελαντ του Οχάιο, που σκότωσε 131 ανθρώπους το 1944. Οι άνθρωποι που εργάζονται στην κρυογονική μηχανική πρέπει επίσης να αντιμετωπίσουν τους κινδύνους των εγκαυμάτων από κρύο, της ασφυξίας και της τοξικότητας. Είναι απαραίτητο να φοράτε προστατευτικά ρούχα και ρούχα για τα μάτια.

Για να εργαστείτε σε αυτόν τον τομέα, είναι απαραίτητο να έχετε πτυχίο, μεταπτυχιακό ή πιο προχωρημένο πτυχίο κρυογονικής μηχανικής. Τα θέματα που καλύπτονται σε αυτά τα προγράμματα περιλαμβάνουν συνήθως την υπεραγωγιμότητα, την κρυογονική επεξεργασία τροφίμων, την τεχνολογία κενού, την παραγωγή φυσικού υγρού αερίου, τον διαχωρισμό αερίων, την υγροποίηση αερίων και τη μηχανική κρυογονικών διεργασιών. Οι προοπτικές εργασίας για τους κρυογονιστές είναι εξαιρετικές και καλοπληρωμένες.