L’ingénierie cryogénique est une branche de l’ingénierie qui utilise la cryogénie pour diverses applications domestiques, commerciales, scientifiques, médicales et de défense. La cryogénie est une branche de la physique qui s’intéresse à la production de très basses températures et aux effets de ces températures sur différentes substances et matériaux. Les températures étudiées en cryogénie sont celles inférieures à -243.67 degrés Fahrenheit (120 Kelvin); des températures aussi basses ne se produisent pas dans la nature.
Ces basses températures ont été utilisées pour liquéfier les gaz atmosphériques comme l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, le méthane, l’argon, l’hélium et le néon. Les gaz sont condensés, collectés, distillés et séparés. Le méthane est utilisé dans le gaz naturel liquide (GNL), et l’oxygène, l’hydrogène et l’azote sont utilisés dans les carburants pour fusées, dans la métallurgie et dans divers procédés chimiques. L’hélium est utilisé dans les chambres de décompression de plongée et pour maintenir des températures suffisamment basses pour les aimants supraconducteurs, et le néon est utilisé dans l’éclairage.
En plus de trouver des moyens de liquéfier les gaz, l’ingénierie cryogénique a donné au monde des appareils tels que des réfrigérateurs, des climatiseurs et des flacons à vide. Les flacons ont été développés comme un moyen de stocker les gaz sous forme liquide indéfiniment. La climatisation et la réfrigération ont été inventées par l’Américain John Gorrie en 1848, et développées plus tard par l’Allemand Carl Von Linde et d’autres. Linde a fabriqué le Linde Eismachinen, le précurseur du réfrigérateur domestique moderne.
La réfrigération permettait de stocker et d’expédier des aliments frais sur de longues distances, modifiant partout les habitudes alimentaires et les modes de vie. La science du génie cryogénique a également affecté la façon dont les guerres sont menées en produisant des armes de fusée V-2 et du carburant liquide. Ce domaine a conduit à des recherches sur l’industrie des technologies spatiales et la théorie de la supraconductivité. Independence Cryogenic Engineering, une société américaine, fabrique des systèmes de réfrigération cryogénique pour les systèmes d’imagerie par résonance magnétique (IRM) et de résonance magnétique nucléaire (RMN). Les progrès de l’ingénierie cryogénique ont affecté la vie moderne dans une large mesure.
Le chemin n’a cependant pas été facile, quelques très graves accidents compensant les évolutions positives de la cryogénie. Un exemple de ceci était un réservoir de GNL
explosion à Cleveland, Ohio, qui a tué 131 personnes en 1944. Les personnes travaillant dans le génie cryogénique doivent également faire face aux risques de brûlures par le froid, d’asphyxie et de toxicité. Il est essentiel de porter des lunettes et des vêtements de protection.
Pour travailler dans ce domaine, il est nécessaire d’avoir un baccalauréat, une maîtrise ou un diplôme plus avancé en génie cryogénique. Les sujets abordés dans ces programmes comprennent généralement la supraconductivité, la transformation cryogénique des aliments, la technologie du vide, la production de gaz naturel liquide, la séparation des gaz, la liquéfaction des gaz et l’ingénierie des procédés cryogéniques. Les perspectives d’emploi pour les cryogénistes sont excellentes et bien rémunérées.