Universitatea de Tehnologie Chemnitz deschide o nouă fabrică de lichefiere a heliului

Universitatea de Tehnologie Chemnitz deschide o nouă fabrică de lichefiere a heliului

Pe 15 iulie 2025, la Universitatea de Tehnologie Chemnitz a fost pusă în funcțiune o nouă fabrică de lichefiere a heliului. Această unitate modernă înlocuiește o unitate care are peste 30 de ani și marchează un progres semnificativ în comunitatea de cercetare. Heliul lichid, care există la temperaturi de până la 4,15 Kelvin (minus 269 grade Celsius), este un agent de răcire esențial pentru multe experimente științifice.

Noul sistem a fost instalat de compania Vorbuchner și folosește tehnologie avansată de turbocompresoare. Funcționează în circuit închis și poate produce până la 20 de litri de heliu lichid pe oră. Procesul de lichefiere presupune mai multe etape: mai întâi heliul este comprimat, apoi răcit și în final expandat în faza finală. Acest lucru face posibilă excluderea influențelor perturbatoare atunci când se efectuează experimente la temperaturi extrem de scăzute.

Aplicații și importanța lichefierii heliului

Heliul lichid este esențial pentru multe aplicații în fizică și chimie. Este folosit, printre altele, în microscopia cu sonde de scanare și spectroscopie de rezonanță magnetică nucleară. Un accent la Universitatea de Tehnologie Chemnitz este pe cercetarea calculatoarelor cuantice, care necesită temperaturi de doar câteva milikelvin pentru a-și îndeplini în mod optim funcțiile. Aceste condiții criogenice sunt necesare pentru a exploata pe deplin efectele mecanicii cuantice.

Procesul de lichefiere a heliului este dificil din punct de vedere tehnic. Heliul trebuie răcit la temperaturi sub -268,9 °C (4,2 K), o supapă Joule-Thomson jucând un rol cheie în relaxarea și răcirea gazului de heliu. Aceste procese sunt consumatoare de energie, iar costul lichefierii este în intervalul de la 3 până la 5 euro pe litru, în funcție de dimensiunea și eficiența instalației.

Provocările și viitorul lichefierii heliului

Lichefierea heliului se confruntă cu diverse provocări. Acestea includ necesarul ridicat de energie și dificultatea de manipulare și stocare a heliului. Un obiectiv cheie pe viitor este dezvoltarea unor sisteme de reciclare îmbunătățite și tehnici avansate de izolare pentru a minimiza pierderile de heliu.

Noua fabrică de lichefiere a heliului de la Universitatea de Tehnologie Chemnitz va fi folosită nu numai în scopuri de cercetare, ci și în scopuri didactice. Acest lucru oferă studenților posibilitatea de a efectua experimente în condiții extreme, ceea ce le îmbogățește pregătirea în inginerie frigorifică și criofizică.

Pe scurt, punerea în funcțiune a acestei fabrici moderne de lichefiere a heliului nu numai că a îmbunătățit condițiile de cercetare la Universitatea de Tehnologie Chemnitz, dar a extins semnificativ și potențialul tehnologiilor asociate, cum ar fi calculul cuantic. Investiția în tehnologii de ultimă generație demonstrează angajamentul universității și al partenerilor săi față de dezvoltarea în continuare a peisajului științei și cercetării.

Pentru mai multe informații despre lichefierea heliului și aplicațiile sale, vezi studysmarter.de şi itep.kit.edu.