Universidade de Tecnologia de Chemnitz inicia nova planta de liquefação de hélio

Universidade de Tecnologia de Chemnitz inicia nova planta de liquefação de hélio

Em 15 de julho de 2025, uma nova planta de liquefação de hélio foi colocada em operação na Universidade de Tecnologia de Chemnitz. Esta instalação moderna substitui uma instalação com mais de 30 anos e marca um avanço significativo na comunidade de pesquisa. O hélio líquido, que existe em temperaturas tão baixas quanto 4,15 Kelvin (menos 269 graus Celsius), é um refrigerante essencial para muitos experimentos científicos.

O novo sistema foi instalado pela empresa Vorbuchner e utiliza tecnologia avançada de turbocompressor. Funciona em circuito fechado e pode produzir até 20 litros de hélio líquido por hora. O processo de liquefação envolve várias etapas: primeiro o hélio é comprimido, depois resfriado e finalmente expandido na fase final. Isto torna possível excluir influências perturbadoras ao realizar experimentos em temperaturas extremamente baixas.

Aplicações e importância da liquefação de hélio

O hélio líquido é essencial para muitas aplicações em física e química. É usado, entre outras coisas, em microscopia de varredura por sonda e espectroscopia de ressonância magnética nuclear. O foco da Universidade de Tecnologia de Chemnitz está na pesquisa de computadores quânticos, que requerem temperaturas de apenas alguns milikelvin para desempenhar suas funções de maneira ideal. Estas condições criogênicas são necessárias para explorar plenamente os efeitos da mecânica quântica.

O processo de liquefação do hélio é tecnicamente desafiador. O hélio deve ser resfriado a temperaturas abaixo de -268,9 °C (4,2 K), com uma válvula Joule-Thomson desempenhando um papel fundamental no relaxamento e resfriamento do gás hélio. Estes processos consomem muita energia e o custo da liquefação varia entre 3 e 5 euros por litro, dependendo do tamanho e da eficiência da planta.

Desafios e futuro da liquefação de hélio

A liquefação de hélio enfrenta vários desafios. Estes incluem a alta necessidade de energia e a dificuldade de manuseio e armazenamento de hélio. Um foco importante no futuro é desenvolver sistemas de reciclagem melhorados e técnicas avançadas de isolamento para minimizar a perda de hélio.

A nova planta de liquefação de hélio na Universidade de Tecnologia de Chemnitz não será usada apenas para fins de pesquisa, mas também para fins de ensino. Isto dá aos alunos a oportunidade de realizar experiências em condições extremas, o que enriquece a sua formação em engenharia de refrigeração e criofísica.

Em resumo, o comissionamento desta moderna planta de liquefação de hélio não só melhorou as condições de pesquisa na Universidade de Tecnologia de Chemnitz, mas também expandiu significativamente o potencial de tecnologias associadas, como a computação quântica. O investimento em tecnologias de ponta demonstra o compromisso da universidade e dos seus parceiros com o desenvolvimento do panorama científico e de investigação.

Para obter mais informações sobre a liquefação de hélio e suas aplicações, consulte studysmarter.de e itep.kit.edu.