Terwijl cryogene technologie tegenwoordig centraal staat binnen veel industrieën, is dit nog niet zo lang het geval. Pas in de twintigste eeuw werd de cryogenie steeds bekender, en werd ook het toepassingsgebied steeds breder.
Maar hoe begon het allemaal? Waarom werd er in de negentiende eeuw geëxperimenteerd met het het vloeibaar maken van gassen? En wanneer werd Demaco actief in dit fascinerende vakgebied? Dit, en meer, beantwoorden we in deze blog.
De eerste vloeibare gassen
Zoals al eerder beschreven op onze pagina over cryogene techniek, begon het allemaal in 1877. Dit was het jaar waarin Cailletet en Pictet er voor het eerst in slaagden om stikstof vloeibaar te maken. De twee wetenschappers experimenteerden onafhankelijk van elkaar met dit cryogene gas en gebruikten hierbij verschillende methoden. Zo paste Cailletet het Joule-Thomson-effect toe en maakte Pictet twee dagen eerder gebruik van de cascademethode.
Kort na de experimenten met vloeibaar stikstof werden ook andere gassen vloeibaar gemaakt. Zo waren wetenschappers voor het eerst succesvol met vloeibaar waterstof in 1989 en met vloeibaar helium in 1908.
Steeds meer toepassingen
Terwijl de vroege productie van vloeibare gassen nog voornamelijk wetenschappelijke experimenten betrof, kwam de massaproductie van vloeibaar gas pas later op gang. En hoe groter en makkelijker deze productie werd, hoe breder de toepassing.
Een belangrijk moment in de productie van cryogene gassen was de ontwikkeling van de luchtscheidingsfabriek. In 1902 bouwde Carl von Linde de eerste luchtscheidingsfabriek voor zuurstof, en in 1912 volgde een methode om zowel zuurstof als stikstof te produceren. Dit waren uiteraard nog de vroege versies van deze fabrieken. In de jaren die daarop volgden werd de scheiding en productie van gassen steeds geavanceerder, efficiënter en grootschaliger.
In de loop van de jaren 1900 ontdekten steeds meer industrieën de bruikbaarheid van de cryogene technologieën. Enkele belangrijke momenten in de ontwikkeling van cryogene toepassingen zijn:
- In 1911 ontdekte Kamerlingh-Onnes het bekende fenomeen supergeleiding. Deze vondst was een gevolg van zijn experimenten met cryogene temperaturen en had grote gevolgen voor het wetenschappelijk onderzoek.
- Rond 1950 werd voor het eerst gebruik gemaakt van cryoprotectanten. Cryoprotectanten maken het mogelijk om cellen of weefsels voor een lange periode te bewaren, met behulp van cryopreservatie.
- In 1961 ontdekte Cooper dat vloeibaar stikstof gebruikt kan worden voor het verwijderen van ziek weefsel. Dit was een doorbraak in de medical industry.
- In de space industry werd in 1961 voor het eerst gebruik gemaakt van een combinatie van vloeibaar waterstof en vloeibaar zuurstof voor het lanceren van de raket Atlas Centaur. Vanaf dat moment speelden cryogene gassen een belangrijke rol bij de lancering en het testen van ruimtevaartuigen.
- Vanaf het begin van de jaren 60 werd binnen de food industry algemeen bekend dat vloeibaar stikstof de kwaliteit van ingevroren voedsel optimaal behoudt. Vanaf dat moment werd deze koelmethode dan ook steeds vaker gebruikt.
Dit zijn uiteraard nog maar een paar voorbeelden van vroege uitvindingen en cryogene toepassingen. Cryogene vloeistoffen worden momenteel in talloze industrieën gebruikt en er komen steeds meer nieuwe mogelijkheden en toepassingen bij.
In 2021 is vloeibaar stikstof wellicht de breedst inzetbare cryogene vloeistof. Zoals te zien in onze recente blog over cryogene toepassingen is een groot deel van de toepassingen afhankelijk van dit vloeibare gas. Daarnaast wordt ook LNG op grote schaal gebruikt en groeit vloeibaar waterstof razendsnel in populariteit. Deze duurzame vloeistof heeft de potentie om dé duurzame brandstof van de toekomst te worden.
Cryogene infrastructuren
Voor de toepassing van cryogene technologieën zijn natuurlijk cryogene systemen en infrastructuren nodig. Zonder transferleidingen, opslagvaten, vervoermiddelen en kwaliteitsverbeterende producten is het gebruik van cryogene vloeistoffen onmogelijk.
Ook cryogene infrastructuren zijn in de loop van de tijd steeds geavanceerder geworden. Materialen worden sterker, isolatie wordt steeds beter en engineering op hoog niveau zorgt dat vloeibare gassen hun kwaliteit optimaal behouden.
Eén van de natuurkundigen die bekend staat om zijn bijdrage aan de ontwikkeling van de cryogene infrastructuur is James Dewar. In 1892 ontwikkelde Dewar het cryogene bewaarvat, dat de passende naam dewar kreeg.
Dewar was echter niet alleen de uitvinder van het bekende dewar opslagvat, hij was ook een van de eerste wetenschappers die gebruik maakte van vacuüm isolatie. Hij was overtuigd van de sterke isolerende waarde van deze methode en gebruikte deze dan ook in het ontwerp van zijn dewar.
De zoektocht naar de beste isolatie hield bij Dewar natuurlijk niet op. Zo werd in 1950 de multi-layer isolatie MLI-techniek ontwikkeld, die vanaf dat moment binnen veel cryogene systemen werd gecombineerd met vacuüm isolatie.
Pionier in de cryogene technologie
Al vanaf de beginjaren van de cryogene technologie is Demaco betrokken bij de ontwikkeling van vacuüm geïsoleerde transferleidingen, cryogene toepassingen en aanvullende producten.
In 1985 kwam Demaco voor het eerst in contact met de cryogenie en in 1989 werd het besluit genomen om dit interessante werkveld één van de pijlers van het bedrijf te maken. Dit beviel zo goed, dat het team zich enkele jaren later volledig op de cryogene techniek stortte. Dit toen nog nieuwe specialisme had precies de complexiteit en potentie waar Demaco naar op zoek was.
Demaco’s cryogenic engineers hebben inmiddels een enorme hoeveelheid ervaring opgebouwd in het ontwikkelen van de beste cryogene producten. Als pionier in de cryogene technologie ontwierp Demaco al vroeg vacuüm geïsoleerde transferleidingen en aanvullende producten, die voortdurend zijn geoptimaliseerd en mee zijn gegaan met alle nieuwe mogelijkheden en ontdekkingen.
Momenteel werkt Demaco aan cryogene projecten in veel verschillende industrieën over de hele wereld. Verdeeld in verschillende business units, passen Demaco’s experts zich aan ieder project aan. Zo wordt er gewerkt aan complete turnkey-oplossingen (denk hierbij aan helium, LNG of waterstof), maar ook aan kleinere projecten zoals de eenmalige verkoop van een leidingstuk of cryogene toepassing.
Demaco heeft zich ontwikkeld tot een belangrijke speler in het cryogene werkveld en daar zijn wij trots op!
