Tehnološko sveučilište u Chemnitzu pokreće novo postrojenje za ukapljivanje helija

Tehnološko sveučilište u Chemnitzu pokreće novo postrojenje za ukapljivanje helija

Dana 15. srpnja 2025. pušteno je u rad novo postrojenje za ukapljivanje helija na Tehnološkom sveučilištu u Chemnitzu. Ovo moderno postrojenje zamjenjuje postrojenje staro preko 30 godina i označava značajan napredak u istraživačkoj zajednici. Tekući helij, koji postoji na temperaturama od čak 4,15 Kelvina (minus 269 stupnjeva Celzijusa), bitno je rashladno sredstvo za mnoge znanstvene eksperimente.

Novi sustav instalirala je tvrtka Vorbuchner, a koristi naprednu tehnologiju turbo kompresora. Radi u zatvorenom krugu i može proizvesti do 20 litara tekućeg helija na sat. Proces ukapljivanja uključuje nekoliko faza: najprije se helij komprimira, potom hladi i konačno ekspandira u završnoj fazi. To omogućuje isključivanje ometajućih utjecaja pri izvođenju eksperimenata na ekstremno niskim temperaturama.

Primjena i značaj ukapljivanja helija

Tekući helij neophodan je za mnoge primjene u fizici i kemiji. Između ostalog koristi se u mikroskopiji skenirajućom sondom i spektroskopiji nuklearne magnetske rezonancije. Fokus na Sveučilištu tehnologije u Chemnitzu je na istraživanju kvantnih računala, kojima su potrebne temperature od samo nekoliko milikelvina da bi optimalno obavljale svoje funkcije. Ovi kriogeni uvjeti su neophodni da bi se u potpunosti iskoristili učinci kvantne mehanike.

Proces ukapljivanja helija tehnički je zahtjevan. Helij se mora ohladiti na temperature ispod -268,9 °C (4,2 K), pri čemu Joule-Thomsonov ventil igra ključnu ulogu u opuštanju i hlađenju plinovitog helija. Ovi procesi su energetski intenzivni, a cijena ukapljivanja je u rasponu od 3 do 5 eura po litri, ovisno o veličini i učinkovitosti postrojenja.

Izazovi i budućnost ukapljivanja helija

Ukapljivanje helija suočava se s raznim izazovima. To uključuje visoke energetske potrebe i poteškoće u rukovanju i skladištenju helija. Ključni budući fokus je razvoj poboljšanih sustava recikliranja i naprednih tehnika izolacije kako bi se smanjio gubitak helija.

Novo postrojenje za ukapljivanje helija na Tehnološkom sveučilištu u Chemnitzu neće se koristiti samo u istraživačke svrhe, već i u nastavne svrhe. To daje studentima priliku za izvođenje pokusa u ekstremnim uvjetima, što obogaćuje njihovu obuku u rashladnom inženjerstvu i kriofizici.

Ukratko, puštanje u rad ovog modernog postrojenja za ukapljivanje helija nije samo poboljšalo uvjete istraživanja na Sveučilištu tehnologije u Chemnitzu, već je i značajno proširilo potencijal povezanih tehnologija kao što je kvantno računalstvo. Ulaganje u najsuvremenije tehnologije pokazuje predanost sveučilišta i njegovih partnera daljnjem razvoju znanstveno-istraživačkog krajolika.

Za više informacija o ukapljivanju helija i njegovoj primjeni pogledajte studijemarter.de i itep.kit.edu.