Principales usos de los tanques criogénicos en la industria y la vida cotidiana.

Los tanques criogénicos pueden hacerte pensar en un laboratorio de ciencia ficción del futuro, pero se utilizan en muchas industrias actuales e incluso en nuestra vida cotidiana. Si quieres tomar una decisión informada sobre si usar esta tecnología para tu negocio o proyecto, primero debes conocer sus principales usos. Aquí te los presentamos:

Principales usos industriales de los tanques criogénicos

Industria de la energía y los combustibles

El impulso hacia soluciones energéticas sostenibles y eficientes depende en gran medida de la tecnología criogénica.

Almacenamiento y transporte de GNL

El GNL es gas natural que se ha enfriado a -260 °F (162 °C), lo que lo hace 600 veces más pequeño. Esto permite transportar productos a largas distancias de forma económica utilizando sistemas especiales. tanques criogénicos en barcos y camiones, y para almacenarlos de forma segura en los puertos para su importación y exportación. Es una parte importante del negocio energético mundial.

Hidrógeno líquido para energía limpia 

El hidrógeno es un combustible clave con cero emisiones de carbono que generalmente se almacena y transporta en estado líquido a -253 °C. Para los vehículos con pila de combustible de hidrógeno y los proyectos de energía limpia a gran escala, se necesitan tanques de almacenamiento criogénico. En este ámbito, la ingeniería de materiales avanzada es fundamental.

Almacenamiento de energía criogénica (CES)

En esta tecnología de vanguardia se utiliza nitrógeno líquido o aire. El aire contenido en un tanque criogénico se convierte en líquido mediante electricidad. Cuando se necesita energía, el líquido se transforma rápidamente en vapor, que hace girar una turbina y genera electricidad. Esto ayuda a mantener el equilibrio en la demanda de la red eléctrica.

Investigación médica y sanitaria

En el sector sanitario, la precisión y la fiabilidad son imprescindibles, lo que hace que los tanques criogénicos sean indispensables.

Conservación de muestras biológicas

Los tanques de almacenamiento de nitrógeno líquido, también conocidos como "dewars", mantienen células, órganos, ADN y células madre congelados a -196 °C en laboratorios de investigación, biobancos y hospitales. Toda la actividad biológica se detiene, lo que permite que se produzcan avances médicos a largo plazo.

Cadenas de frío para órganos y vacunas

Se necesita una entrega ultra fría para los órganos trasplantados y algunas vacunas, como la Vacuna Pfizer contra la COVID-19. Las cajas criogénicas portátiles mantienen estos materiales importantes estables a temperaturas muy bajas, asegurando así su buen funcionamiento desde la producción hasta su uso.

Gases medicinales (oxígeno, óxido nitroso)

Para brindar asistencia respiratoria a los pacientes, los grandes hospitales suelen contar con tanques criogénicos de oxígeno líquido que transforman el oxígeno líquido en gas. Este método es mejor y más confiable que el uso de cilindros de alta presión.

Fabricación y procesamiento industrial

Desde el moldeado de metales hasta la creación de productos cotidianos, los tanques criogénicos impulsan procesos industriales fundamentales.

Procesamiento de metales y soldadura                         

El argón líquido y el nitrógeno son dos gases industriales importantes que se utilizan como gases de protección en MIG y Soldadura TIG. Evitan la oxidación y consiguen una soldadura limpia y resistente. También se utilizan para fabricar objetos de metal y para tratar metales con calor.

Refrigeración de herramientas y fortalecimiento del material

Mediante el enfriamiento de herramientas o piezas a temperaturas muy bajas, el tratamiento criogénico de metales puede aumentar su resistencia al desgaste y prolongar su vida útil. Para este proceso, los sistemas de enfriamiento criogénico deben ser muy precisos.

Suministro de gas industrial

Grandes cantidades de oxígeno líquido, nitrógeno y argón se entregan a menudo a las fábricas y se almacenan en tanques criogénicos en las instalaciones. Por ejemplo, estos gases se utilizan para fabricar productos químicos, Fundición de acero inoxidable, y entornos controlados para fábricas.

Electrónica e Investigación Científica

Superar los límites de la tecnología y el conocimiento depende de las condiciones criogénicas.

Fabricación de semiconductores

Para fabricar obleas de silicio y microchips se necesitan gases ultrapuros y condiciones controladas. Durante las etapas clave de la producción, se utiliza nitrógeno líquido para enfriar los materiales y crear atmósferas inertes.

Investigación criogénica (Física y espacio)

Los superconductores solo funcionan a temperaturas muy bajas debido a su falta de resistencia eléctrica. Los dispositivos de refrigeración criogénica son fundamentales para la investigación en computación cuántica y aceleradores de partículas como el LHC. Estos tanques también se utilizan para probar componentes de satélites en modelos espaciales.

Propulsión aeroespacial

Los cohetes utilizan oxígeno líquido e hidrógeno como propulsores porque son resistentes y funcionan bien. Los vehículos de lanzamiento necesitan enormes tanques que almacenen combustibles fríos hasta que puedan encenderse.

Industria de alimentos y bebidas

La criogenia ayuda a que los alimentos lleguen del campo a tu mesa más rápido y con mayor frescura.

Congelación criogénica

Al usar nitrógeno líquido o dióxido de carbono, se pueden congelar los alimentos muy rápidamente. Este enfriamiento rápido conserva la estructura celular, la textura, el sabor y el valor nutricional de los alimentos durante mucho más tiempo de lo habitual, ya que evita la formación de cristales de hielo.

Logística de cadena de frío

El nitrógeno líquido se utiliza en los embalajes para mantener a temperaturas muy bajas artículos costosos como mariscos y helados, de modo que su calidad no se vea afectada durante el transporte. En nuestra página sobre tanques de almacenamiento, encontrará más información sobre cómo almacenar productos en fábricas.

Vida cotidiana y usos por parte del consumidor

Más allá de la industria pesada, la criogenia influye en nuestra vida cotidiana de maneras sorprendentes.

Servicios de gases especiales

Tanques de helio para globos y fiestas

En muchas ocasiones, los proveedores de gas cuentan con grandes sistemas de almacenamiento de helio líquido, de donde proviene el helio para globos de fiesta.

Servicios de crioterapia y bienestar

Cámaras de terapia criogénica: El nitrógeno líquido vaporizado se utiliza en cámaras de crioterapia de cuerpo entero para crear ambientes ultrafríos de corta duración. Esta es una tendencia en auge en el sector sanitario para la recuperación deportiva y la reducción de la inflamación.

Reproducción de mascotas/animales y uso veterinario

Nitrógeno líquido para el almacenamiento de semen y embriones

tanques criogénicos y tanques de condensado Se utilizan en la ganadería y la veterinaria para preservar el material genético de animales valiosos. Esto facilita los programas de cría en todo el mundo.

Investigación climática y tecnología ambiental

Materiales criogénicos en la captura y almacenamiento de carbono (CCS)

Algunas de las tecnologías CCS más recientes utilizan la destilación criogénica para separar el CO2 de las emisiones industriales y convertirlo en líquido. Esto facilita su almacenamiento y transporte subterráneo. El uso de esta nueva e importante tecnología para combatir el cambio climático está en aumento.

Comparación de aplicaciones comunes de almacenamiento criogénico

Solicitud	Gas/líquido primario almacenado	Rango de temperatura típico	Consideraciones clave sobre el tanque
Transporte de GNL	Gas natural licuado (GNL)	-162 °C (-260 °F)	De gran tamaño, duradero, para transporte por carretera/mar
Suministro de oxígeno medicinal	Oxígeno líquido (LOX)	-183 °C (-297 °F)	Aislamiento al vacío de alta pureza y fiabilidad.
Almacenamiento biológico	Nitrógeno líquido (LN2)	-196 °C (-321 °F)	Diseño de Dewar vertical con tiempo de retención prolongado
Congelación de alimentos	Nitrógeno líquido (LN2)	-196 °C (-321 °F)	Integración del sistema de entrega, seguridad
Suministro de gas para soldadura	Argón líquido (LAr)	-186 °C (-303 °F)	Sistema de vaporización y almacenamiento a granel in situ
Suministro de combustible aeroespacial	Hidrógeno líquido (LH2)	-253 °C (-423 °F)	Aislamiento extremo, materiales de temperatura ultrabaja

Preguntas frecuentes

¿Para qué se utiliza un tanque de refrigeración?

Para usos científicos, médicos e industriales, almacena y transporta gases líquidos de forma segura a temperaturas muy bajas (normalmente por debajo de -150 °C).

¿A qué temperatura mantienen los tanques criogénicos los materiales?

Las distintas sustancias tienen temperaturas diferentes, como el GNL (-162 °C), el nitrógeno líquido (-196 °C), el oxígeno líquido (-183 °C) y el hidrógeno líquido (-253 °C).

¿Son peligrosos los tanques criogénicos?

Están diseñados para ser muy seguros, pero trabajan con productos químicos peligrosos. Existen riesgos de congelación, asfixia y acumulación de presión. Para utilizarlos, es necesario seguir normas y protocolos estrictos.

¿Cómo facilitan los depósitos de agua refrigerada la vida diaria?

Sí. Hacen posible todo, desde el oxígeno en los hospitales hasta el gas en tu cocina, pasando por los alimentos congelados en el supermercado y la tecnología en tu teléfono.

¿Qué gases se almacenan en los tanques criogénicos?

El nitrógeno, el oxígeno, el argón, el metano (GNL), el hidrógeno, el helio y el dióxido de carbono son gases comunes.

¿Qué impide que el calor penetre en un tanque frío?

La principal barrera es una cubierta con aislamiento al vacío, similar a un supertermo. A menudo, dentro del área de vacío se encuentra un blindaje contra la radiación multicapa (MLI) para evitar la transferencia de calor.

¿Es probable que los tanques refrigerados tengan fugas o se rompan?

Los sistemas de seguridad y un diseño robusto hacen que los fallos sean poco frecuentes. implosiones de tanques, Pero pueden ocurrir. La pérdida de vacío acelera la evaporación, la activación de la válvula de alivio de presión y la rotura mecánica son algunos ejemplos. Se necesitan inspecciones y mantenimiento regulares.

Tanques criogénicos de KDM Steel

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