Des institutions médicales aux fabricants de produits alimentaires en passant par les instituts scientifiques, l’azote liquide est utilisé dans une longue liste d’industries. Ce liquide cryogénique est facilement disponible et abordable, ce qui explique sa large utilisation.
À quoi sert l’azote liquide ? Dans ce blog, nous passerons en revue les utilisations et les applications de ce liquide cryogénique.
Qu'est-ce que l'azote liquide ?
L’azote liquide est un liquide cryogénique incolore, inodore et insipide dont le point d’ébullition est de -196°C et la densité de 806,59 kg/m³ à la pression atmosphérique. C’est un gaz inerte et, en tant que tel, il ne réagit pas avec d’autres gaz et substances dans des conditions normales. Ces propriétés rendent l’azote liquide indispensable à de nombreuses applications cryogéniques et en font l’un des liquides cryogéniques les plus utilisés par nos clients.
L'utilisation d'azote liquide
À l’état liquide, l’azote joue un rôle essentiel dans de nombreuses industries et applications. Les applications suivantes démontrent la polyvalence de ce liquide cryogénique:
L'utilisation de l'azote liquide dans le domaine médical
L’azote liquide joue un rôle important dans le domaine médical. Le liquide froid est régulièrement utilisé pour les opérations suivantes:
- Cryoconservation: L’une des procédures médicales les plus courantes réalisées avec de l’azote liquide est la cryoconservation d’échantillons biologiques tels que le sperme, les ovules et les embryons. Cette méthode permet de conserver ces matériaux biologiques en toute sécurité pendant une période prolongée.
- Cryochirurgie: En dermatologie et dans d’autres spécialités médicales, l’azote liquide est utilisé pour la cryochirurgie, une technique qui consiste à congeler les tissus anormaux ou malsains pour les retirer. L’utilisation de l’azote liquide réduit le risque d’infection et de cicatrisation.
- Sauna cryogénique: En dehors des applications chirurgicales, l’azote liquide est également utilisé dans les saunas cryogéniques pour réparer les muscles et renforcer le système immunitaire. Ces traitements sont populaires pour les blessures sportives.
L'utilisation de l'azote liquide dans l'industrie alimentaire
Il n’y a pratiquement aucune industrie dans laquelle la réfrigération est aussi essentielle que dans l’industrie alimentaire. Il n’est donc pas surprenant que l’azote liquide y soit utilisé de multiples façons:
- Congélation rapide: L’azote liquide est souvent utilisé pour congeler rapidement des aliments, par exemple dans des bacs de refroidissement, des chambres froides ou des tunnels de congélation cryogénique. L’avantage ? Grâce à la congélation rapide, la structure cellulaire des aliments est préservée de manière optimale. Il en résulte une meilleure qualité et une meilleure texture lorsque l’aliment est décongelé. Les producteurs de denrées alimentaires utilisent également le froid extrême de l’azote liquide pour refroidir instantanément les produits précuits afin d’interrompre le processus de cuisson.
- Emballage: L’azote gazeux est utilisé pour emballer des produits sous une atmosphère protectrice. L’azote liquide est vaporisé en un nuage de gaz dans lequel les produits peuvent être emballés de manière hygiénique.
- Effets spéciaux: Dans les restaurants et les bars, l’azote liquide est utilisé pour fabriquer de la glace ou donner un effet fumé aux plats et aux boissons. Le liquide cryogénique contribue ainsi aux effets spéciaux de diverses boissons et plats culinaires.
Utilisation de l'azote liquide dans la recherche scientifique
La recherche scientifique est un troisième secteur d’utilisation de l’azote liquide. Le refroidissement est également important dans le domaine scientifique, c’est pourquoi l’azote liquide est utilisé aux fins suivantes:
- Refroidissement de l’équipement: De nombreuses techniques expérimentales nécessitent le refroidissement d’échantillons ou d’équipements à des températures cryogéniques afin de réduire le bruit thermique et d’augmenter la résolution. Ce refroidissement est réalisé à l’aide de fluides cryogéniques tels que l’azote liquide, l’argon liquide ou l’hélium liquide.
- Recherche à basse température: L’azote liquide est également utilisé dans la recherche sur les propriétés uniques des matériaux à des températures extrêmement basses. Il s’agit par exemple de la recherche sur la supraconductivité et les accélérateurs de particules. Dans ce domaine, l’azote liquide est souvent utilisé comme bouclier thermique, ce qui réduit le risque d’évaporation de l’hélium liquide et facilite le maintien de la supraconductivité.
Utilisation industrielle de l'azote liquide
Enfin, l’azote liquide est utilisé dans la production de divers matériaux et produits. Pour ne citer que quelques exemples bien connus:
- La rétraction s’adapte: Dans l’industrie automobile, l’azote liquide est utilisé pour rétrécir temporairement les composants métalliques, tels que les engrenages, les essieux et les pièces de moteur, afin de les insérer dans une autre pièce. Cette technique de rétraction permet de réduire le nombre de pièces coûteuses nécessaires à l’assemblage d’un produit. Le processus de fabrication est ainsi plus économique et plus durable.
- Extrusion de profilés en aluminium: Grâce au refroidissement interne du moule d’extrusion, moins de matériau s’amalgame avec le moule pendant l’extrusion. Cela permet d’obtenir une surface plus lisse du produit fini.
- Électronique: L’azote liquide est largement utilisé pour tester les puces électroniques. En refroidissant rapidement les composants électroniques sensibles à -40°C, on examine leur capacité à résister au froid dans le cadre d’une utilisation quotidienne. En outre, l’azote liquide est utilisé comme cryopompe dans les boucliers de refroidissement pour créer un espace sous vide ultra-pur dans lequel les puces peuvent être produites par construction de couches moléculaires via des systèmes MBE (Multi-Beam Epitaxi)..
- Entretien des infrastructures: L’azote liquide est utilisé pour congeler temporairement des sections de pipelines en vue de leur réparation. La congélation de la canalisation permet d’éviter les fuites lors des réparations ou de l’entretien.
- Piège à froid pour le maintien du vide: Les pièges à froid protègent les pompes à vide de l’humidité et des vapeurs de solvants condensables produites en amont dans les systèmes à vide poussé.
Infrastructures cryogéniques pour l'azote liquide
Comme l’explique le résumé ci-dessus, l’azote liquide joue un rôle essentiel dans diverses industries telles que les hôpitaux, l’industrie alimentaire, etc. D’innombrables autres institutions ont besoin d’un approvisionnement fiable en azote liquide. Certaines reçoivent des livraisons périodiques d’un réservoir de stockage mobile, tandis que d’autres disposent d’un grand réservoir sur place. Toutes les infrastructures ont un point commun : elles doivent être sûres et capables d’empêcher le réchauffement de l’azote liquide ; en outre, toute accumulation de gaz doit être évacuée efficacement.
Demaco est un précurseur dans le développement d’infrastructures sûres et efficaces pour l’azote liquide. Avec des solutions telles que les lignes de transfert isolées sous vide et les plateaux de refroidissement, Demaco s’attache à minimiser l’accumulation de chaleur dans les systèmes. Cela garantit une sécurité optimale, minimise les déchets et permet aux applications cryogéniques de fonctionner de manière optimale, quel que soit le secteur d’activité.
