{"id":24667,"date":"2021-02-03T16:41:08","date_gmt":"2021-02-03T16:41:08","guid":{"rendered":"https:\/\/demaco-cryogenics.com\/cryogenics\/"},"modified":"2024-11-15T15:08:33","modified_gmt":"2024-11-15T14:08:33","slug":"cryogenics","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/demaco-cryogenics.com\/nl\/cryogenics\/","title":{"rendered":"Cryogenics"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Cryogene techniek<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Alles over cryogene technologie<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Demaco is specialist in cryogene infrastructuren. Veertig jaar geleden ontstond binnen het bedrijf een enorme passie voor dit specialistische vakgebied, die vanaf dat moment alleen nog maar groeide. Maar hoe werkt cryogene techniek precies? Wat zijn cryogene gassen, hoe worden extreem koude temperaturen bereikt, welke risico’s komen hierbij kijken en in welke industrie\u00ebn is de inzet van cryogenie het meest gangbaar? Dit, en nog veel meer, lees je op deze pagina.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Wat is cryogene techniek?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Cryogenie komt van het Griekse woord \u2018Kryos\u2019, wat \u2018kou\u2019 betekent. Het is het vakgebied waarin materialen op zeer koude temperatuur worden geproduceerd, bewaard, vervoerd en gebruikt. Extreme kou kan voor interessante chemische reacties zorgen. Zo veranderen stoffen van gas naar vloeibaar of krijgen ze door koeling een vaste vorm.<\/p>

Een bekende stof die bij koeling van vorm verandert, is water. Bij 0 \u2103 verandert water van vloeibaar in een vaste stof, ijs. Dit is echter nog geen cryogenie. Pas wanneer temperaturen van -160 \u2103 of lager worden bereikt, is er sprake van cryogene techniek. Dit zijn temperaturen waarop gassen vloeibaar worden, en daar wordt in diverse industrie\u00ebn gebruik van gemaakt.<\/p>

Welke temperatuur nodig is om een gas vloeibaar te maken verschilt per gas. Zo wordt zuurstof bijvoorbeeld al vloeibaar bij een temperatuur van -183 \u2103, maar is voor helium maar liefst een temperatuur van -269 \u2103 nodig.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Home<\/a><\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Hoe worden cryogene temperaturen bereikt?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Om extreem koude temperaturen te bereiken zijn geavanceerde technieken nodig. In de meeste gevallen worden vier verschillende methoden<\/a> gebruikt voor de generatie van cryogene temperaturen:<\/p>

1. Warmtegeleiding<\/h3>

Warmtegeleiding is wellicht de meest bekende methode. Door twee producten of materialen met elkaar in contact te brengen, stroomt de warmte van het warmste product naar het koudste product. Hetzelfde geldt voor cryogene temperaturen. Door gas, vloeistof of een vaste stof in contact te brengen met bijvoorbeeld een cryogene vloeistof, wordt deze extreme kou doorgegeven. Het gas, de vloeistof of het product bereikt hierdoor ook de gewenste cryogene temperatuur.<\/p>

2. Verdampingskoeling<\/h3>

Atomen of moleculen hebben minder energie in vloeibare vorm dan in gasvorm. Tijdens de verdamping van een vloeibaar product krijgen atomen of moleculen aan de oppervlakte genoeg energie van de omringende vloeistof, om zich om te zetten in gasvorm. De resterende vloeistof behoudt daarentegen minder energie, waardoor deze kouder wordt. Door een verdampingsproces te stimuleren kan dus de koeling van een vloeistof in de hand worden gewerkt.<\/p>

3. Koeling door snelle expansie<\/h3>

Een derde methode is de inzet van het Joule-Thompson-effect<\/a>. Dit betreft het koelen van gassen door een razendsnelle uitbreiding van het volume, of door een net zo snelle drukval. Vooral bij het vloeibaar maken van waterstof en helium wordt deze methode relatief veel ingezet.<\/p>

4. Adiabatische demagnetisatie<\/h3>

De vierde en laatste methode wordt vooral gebruikt bij de koeling van vloeibaar helium, en betreft het gebruik van paramagnetische zouten om warmte te absorberen.<\/p>

Paramagnetisch zout kan worden gezien als een enorm aantal kleine magneten die, wanneer ze op een sterk magneetveld worden geplaatst en worden bewerkt met een elektromagneet, energie genereren of gebruiken. Door met deze materialen energie op te nemen, kan deze energie van een gas worden weggenomen. Hierdoor wordt dit gas steeds kouder.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

De geschiedenis van cryogene techniek<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Steeds meer vloeibare gassen<\/h3>

Toen Demaco rond 1985 voor het eerst in contact kwam met cryogene techniek, was dit nog een relatief nieuw specialisme. Pas in de 19e eeuw kreeg de cryogenie namelijk meer bekendheid, doordat steeds meer gassen met succes vloeibaar konden worden gemaakt.<\/p>

Dit alles begon in 1877, toen Cailletet en Pictet erin slaagden om zuurstof vloeibaar te maken. De experimenten waren rond die tijd in volle gang, en al snel verscheen ook van andere gassen een vloeibare versie. In 1884 werd waterstof bijvoorbeeld als eerste omgezet in een mist. In 1892 ontwikkelde Sir James Dewar een vacu\u00fcm ge\u00efsoleerd vat voor de opslag van\u00a0cryogene vloeistoffen<\/a>, waardoor het makkelijker werd om hiermee te werken.<\/p>

In de daaropvolgende jaren slaagden experts erin om steeds meer gassen vloeibaar te maken, inclusief de laatste in de rij, helium. In 1908 werd voor het eerst met de vloeibare vorm van dit gas gewerkt.<\/p>

Cryogene techniek binnen<\/span> divers<\/span>e<\/span> industrie\u00ebn<\/span><\/h4>

Ondertussen werd binnen steeds meer industrie\u00ebn de bruikbaarheid van cryogene techniek ontdekt. In 1961 werd bijvoorbeeld in de Verenigde Staten voor het eerst gewerkt met cryosurgery<\/em>. Wetenschappers ontdekten dat door langzame koeling ziek weefsel kon worden vernietigd. In de Verenigde Staten werd hiervoor gebruik gemaakt van vloeibaar stikstof, en ook in Zuid Afrika werd de methode een paar jaar later toegepast. Daar werd echter gebruik gemaakt van lachgas.<\/p>

Ook in de ruimtevaartsector werden cryogene technieken in de 20e eeuw ge\u00efntroduceerd. In 1961 werd voor het eerst gebruik gemaakt van een combinatie van vloeibaar waterstof en vloeibaar stikstof in de Amerikaanse raket Atlas Centaur. Dit moment wordt gezien als een belangrijke mijlpaal in de cryogenie, en leidde direct tot grootschalige productie van vloeibaar waterstof voor vergelijkbare projecten.<\/p>

De medische wereld en de ruimtevaartsector zijn slechts voorbeelden van industrie\u00ebn waarin cryogene techniek al lange tijd gebruikt wordt. Ook in onder meer het wetenschappelijk onderzoek, in de marine industry<\/em> en binnen de massaproductie van vloeibare gassen in air separation units<\/em>, speelt cryogenie al lange tijd een prominente rol.<\/p>

Lees verder<\/a> voor meer over de industrie\u00ebn waarin cryogene technieken worden toegepast.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Industri\u00eble gassen<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

In de praktische toepassing van cryogene techniek wordt voornamelijk gewerkt met industri\u00eble gassen.<\/p>

De belangrijkste industri\u00eble gassen zijn stikstof, zuurstof, koolstofdioxide (CO2), argon, waterstof, helium en acetyleen. Soms worden deze gassen gewoon in de winkel verkocht en in de maatschappij gebruikt (denk bijvoorbeeld aan helium voor luchtballonnen of aan zuurstof in de medische wereld). Echter, in de meeste gevallen komen cryogene gassen bij industri\u00eble ondernemingen terecht.<\/p>

We kennen in de cryogenie verschillende soorten industri\u00eble gassen (waarvan sommige onder meerdere categorie\u00ebn vallen):<\/p>

Luchtgassen<\/h3>

Luchtgassen worden gewonnen uit de lucht, door de splitsing van verschillende bestanddelen. Lucht bestaat voornamelijk uit stikstof, zuurstof, argon en een hele kleine hoeveelheid aan edelgassen. Vloeibaar stikstof<\/a> wordt veel gebruikt voor koeling in bijvoorbeeld de voedingsmiddelenindustrie en de medische wereld; vloeibaar zuurstof zien we vaak terug in de ruimtevaartsector en vloeibaar argon staat vooral bekend om de toepassing als vulmiddel van gloeilampen.<\/p>

Edelgassen<\/h3>

Ook edelgassen (helium, neon, argon, krypton, xenon en radon) komen in zeer kleine hoeveelheden voor in de lucht. Deze gassen hebben \u00e9\u00e9n ding gemeen: ze reageren nauwelijks met andere stoffen. Hierdoor worden ze vaak gebruikt voor cryogene toepassingen<\/a> waar een reactie (zoals toxiciteit of oxidatie) niet gewenst is. In gloeilampen en lasers, bijvoorbeeld, maar ook in ballonnen en luchttanks voor duikers.<\/p>

Waterstof<\/h3>

Ook waterstof <\/a>wordt regelmatig in de cryogene techniek ingezet. Waterstof is de stof die door zich samen te voegen met zuurstof, water vormt. Dit gas komt op aarde niet in pure vorm voor, maar wordt regelmatig geproduceerd voor de generatie van energie of het gebruik als brandstof.<\/p>

Overige gassen<\/h3>

Niet alle industri\u00eble gassen vallen onder de bovenstaande categorie\u00ebn. Vloeibaar koolstofdioxide (CO2), bijvoorbeeld, wordt in de cryogenie gebruikt maar vormt naar onze mening een extra categorie. Voornamelijk in de food industry<\/em> wordt dit gas regelmatig ingezet.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t