La polyvalence de la cryogénie : 11 applications cryogéniques

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La polyvalence de la cryogénie : 11 applications cryogéniques

Chez Demaco, nous concevons et construisons des infrastructures cryogéniques qui garantissent les gaz cryogéniques les plus efficaces et les plus sûrs. Nous fournissons des lignes de transfert isolées sous vide et des produits d’amélioration de la qualité à un large éventail d’industries. Mais à quoi servent ces gaz ? Quelles sont les applications cryogéniques qui se trouvent au bout de nos lignes ?

Dans ce blog, nous énumérons quelques applications cryogéniques populaires.

Applications cryogéniques dans l’industrie alimentaire

Dans l’industrie l’industrie alimentaire, les liquides cryogéniques jouent un rôle important. Comme nous l’avons indiqué dans notre précédent blog, la réfrigération cryogénique permet d’accélérer les processus de refroidissement, préservant ainsi la qualité des produits de la manière la plus efficace possible. Deux applications que nous voyons beaucoup dans l’ l’industrie alimentaire sont le tunnel de surgélation cryogénique et le bac de refroidissement.

Le tunnel surgélateur cryogénique

Un tunnel de surgélation est une longue structure fermée à travers laquelle les produits passent pour un refroidissement rapide et efficace. Cette méthode est idéale pour le refroidissement ou la congélation rapide de grandes quantités de produits alimentaires.

Le fonctionnement du tunnel dépend de l’objectif pour lequel il est utilisé. Les produits sont souvent aspergés d’azote liquide à -196 centigrades pour durcir la surface du produit.

Si un refroidissement au-dessus du point de congélation est nécessaire ou si la congélation complète est le but recherché, un courant de gaz froid est envoyé dans le tunnel.

Bac de refroidissement

Les bacs de refroidissement, également appelés plateaux de trempage permettent de refroidir les produits en un clin d’œil en les immergeant dans l’azote liquide.

Les bacs réfrigérants sont idéaux pour congeler l’extérieur d’un produit. Par exemple, la crème glacée est souvent trempée dans un bac de trempage pour former une fine couche de chocolat ou de fruits autour. De cette façon, la qualité du coeur de la crème glacée reste optimale.

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Une tablette de refroidissement dans l'industrie alimentaire

Applications cryogéniques dans l’industrie médicale

Comme mentionné précédemment, le maintien de la qualité est un avantage clé du refroidissement cryogénique. C’est l’une des raisons pour lesquelles la technologie cryogénique est devenue si populaire dans l’industrie médicale au cours des dernières décennies.

Deux applications cryogéniques bien connues dans l’industrie médicale sont la station de remplissage de dewars et la cryoconservation. En outre, les traitements de santé dans un cryosauna sont de plus en plus courants.

Stations de remplissage

Dans de nombreux établissements médicaux, de petites quantités d’azote liquide sont utilisées, par exemple, pour traiter des lésions cutanées ou pour conserver des échantillons.

Comme la citerne d’azote vrac n’est généralement pas situéz à proximité du service utilisateur, des stations de remplissage sont installées dans de nombreux établissements. Dans une station-service, les employés peuvent remplir des dewars ouverts ou fermés. Ces dewars peuvent ensuite être transportés dans le service ou au poste de travail. De cette façon, il y a toujours suffisamment d’azote liquide disponible et il est également possible de suivre la quantité d’azote utilisée par chaque département.

Cryoconservation

Les cuves de cryoconservations sont utilisées pour conserver les matériaux biologiques dans des conditions optimales. Dans les institutions médicales, les cuves de cryoconservations sont souvent situées dans une biobanque. Dans la biobanque, une ligne sous vide distribue à plusieurs cuves de cryoconservations l’azote liquide nécessaire à leur fonctionnement.

Ce principe de cryoconservation est utilisé pour préserver des matériaux tels que les cellules sanguines, les cellules souches et les embryons .

Le cryosauna

Le cryosauna n’est pas un traitement médical à proprement parler, mais il est intéressant. Ce traitement thermal populaire expose le corps à des températures extrêmement basses pendant environ 2 à 3 minutes, ce qui améliorerait  le bien-être général. Ce traitement est populaire principalement dans les services de sport, de réadaptation et de bien-être.

Généralement, un cryosauna est refroidi par de la vapeur d’azote liquide ou par de l’air refroidi par de l’azote liquide.  

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Une biobanque avec des lignes de transfert isolées sous vide et des points de connexion pour les dewars cryogéniques.

Applications cryogéniques dans l’industrie pharmaceutique

Dans l’industrie pharmaceutique, les techniques cryogéniques sont utilisées pour produire, stocker et emballer les produits pharmaceutiques. Deux applications typiques de cette industrie sont la congélation sèche et la palettisation cryogénique.

Le lyophilisateur

La lyophilisation est une méthode fréquemment utilisée pour éliminer l’eau des matériaux sensibles sans nuire à ces derniers. Parmi les produits pharmaceutiques qui sont souvent lyophilisés figurent les antibiotiques, les vaccins, les sérums et les produits biotechnologiques.

L’azote liquide est souvent utilisé pour son refroidissement efficace dans les lyophilisateurs. Le congélateur amène d’abord le matériau à des températures extrêmement basses, puis un vide le déshydrate.

Le palettiseur cryogénique

Les gaz cryogéniques sont également utilisés pour la granulation des probiotiques et des cultures starter. Pour que la qualité du produit reste optimale, l’azote liquide est utilisé pour atteindre une température si basse que tout processus de détérioration potentiel est stoppé.

De nombreux palettiseurs disposent également de ce que l’on appelle une salle blanche ce qui permet d’obtenir un environnement de travail inerte.

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Applications cryogéniques dans l’industrie automobile

Le rôle de la cryogénie dans l’industrie automobile est très diversifiée. Par exemple, les constructeurs automobiles utilisent l’azote liquide pour réaliser des frettages et détecter des fuites. L’une des applications cryogéniques les plus répandues dans l’industrie de l’énergie ainsi que dans l’industrie automobile est le bac de refroidissement.

La bac de refroidissement

Comme dans le cas de l l’industrie alimentaire ce caisson réfrigérant joue également un rôle essentiel dans l’industrie l’industrie automobile. Pour ce que l’on appelle les ajustements par rétraction, un bac de refroidissement rempli d’azote liquide est indispensable.

Pour faciliter l’ajustement par rétraction, une pièce automobile est refroidie et rétractée à une température d’azote extrêmement basse, ce qui permet de l’insérer, par exemple, dans un bloc moteur avec une force légère. Lorsque la pièce atteint à nouveau la température ambiante, elle se dilate automatiquement et est alors solidement ancrée.

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Applications cryogéniques dans l’industrie électronique

Dans l’industrie l’industrie électronique Les techniques cryogéniques sont utilisées pour atteindre des températures extrêmement basses et pour créer un environnement de travail inerte. Deux applications que l’on retrouve beaucoup dans ce secteur sont les zones de production inertes et les testeurs de micro-puces.

La zone de production d’inertes

Les composants électroniques sont très fragiles. Ils sont si petits que l’oxydation, l’humidité et les températures élevées pendant le processus de production peuvent facilement les endommager. En fabriquant dans une zone de production inerte, ces problèmes sont réduits ou même complètement évités.

L’inertage est le processus qui consiste à remplacer l’air atmosphérique autour d’un produit par un gaz non réactif, tel que l’azote. Cela permet de garantir que le produit ne soit pas contaminé.

Testeur de micro-puces

Les gaz cryogéniques jouent également un rôle précieux après la production de dispositifs électroniques. Dans un environnement refroidi à l’azote liquide, des tests sont effectués, par exemple, pour déterminer si les micropuces d’un appareil peuvent résister aux basses températures lors d’une utilisation quotidienne. L’appareil fonctionne-t-il toujours correctement après avoir été exposé à des températures aussi basses que -45 centigrades ? Si c’est le cas, il peut être vendu et utilisé en toute sécurité.

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Techniques cryogéniques dans l'industrie électronique

Applications cryogéniques dans la production de métaux

Dernier point mais non le moindre, déjà abordé brièvement dans notre précédent blog sur la réfrigération cryogénique, la production de métaux. Les gaz cryogéniques sont également essentiels à la production de métaux. L’azote liquide est notamment utilisé pour le refroidissement des matrices d’extrusion de l’aluminium.

La matrice d’extrusion de l’aluminium

La matrice d’extrusion elle-même n’est pas directement une application cryogénique, mais elle dépend du gaz liquide. L’extrusion de l’aluminium génère une chaleur considérable, qui doit être évacuée efficacement pour que le produit final soit réussi. Dans la plupart des cas, l’azote liquide est utilisé à cette fin.

Le refroidissement à l’azote liquide est rapide et permet d’éviter ou de réduire les réactions indésirables (comme l’oxydation) du matériau.

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Demaco, un vrai caméléon

Les applications ci-dessus ne sont qu’une petite sélection de tous les domaines desservis par l’ingénierie cryogénique. La polyvalence est énorme, tout comme l’étendue des services de Demaco. Véritable caméléon, nous travaillons avec tous les secteurs et fournissons exactement l’infrastructure nécessaire au fonctionnement optimal d’un projet spécifique.

Un client de l’industrie l’industrie alimentaire a besoin de gaz liquide pour un tunnel de surgélation ? Si tel est le cas, nous pouvons fournir l’infrastructure cryogénique parfaite pour cette industrie, en concertation avec le client. Nous sommes sollicités par un acteur de  l’industrie spatiale ou  l’industrie de l’hydrogène? Là encore, nous travaillerons avec le client pour assurer la mise en œuvre optimale de l’ensemble du projet.

Notre implication dans une myriade de projets et d’industries rend notre travail extraordinairement stimulant et nous permet d’acquérir une vaste expérience et expertise dans le domaine de l’ingénierie cryogénique.

Voulez-vous en savoir plus ?

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