El almacenamiento seguro de nitrógeno líquido juega un papel clave en la disponibilidad de esta sustancia. Presente en una amplia gama de industrias, el nitrógeno líquido es ahora un componente esencial para muchos productos que ya forman parte de la vida cotidiana.
Nitrógeno líquido es esencialmente nitrógeno que ha sido enfriado para pasar de un estado gaseoso a líquido. En este estado, exhibe propiedades únicas que dan lugar a sus usos en varios sectores, desde la industria alimentaria hasta la medicina.
Sin embargo, para acceder a estas propiedades, se requiere un almacenamiento preciso de nitrógeno líquido para prevenir los riesgos potenciales específicos de esta sustancia, al tiempo que se logra la máxima eficiencia y se evita el desperdicio de recursos.
En este artículo, compartimos más sobre LN₂ y los factores clave para diseñar un sistema de almacenamiento seguro de nitrógeno líquido.
¿Qué es el nitrógeno líquido?
A temperatura ambiente, el nitrógeno es un gas incoloro e inodoro que constituye aproximadamente el 78% de la atmósfera terrestre. Cuando se somete a temperaturas inferiores a -195,8°C, nitrógeno líquido se forma, y su producción implica el diseño de un proceso de licuefacción que incluye técnicas de compresión y enfriamiento.
Si se expone a la temperatura ambiente nuevamente, el nitrógeno líquido se evapora rápidamente. Esta particularidad con respecto a la temperatura del nitrógeno líquido está detrás de algunas de las consideraciones clave al diseñar sistemas de almacenamiento criogénico de nitrógeno líquido.
También es importante comprender que el nitrógeno tiene una densidad mucho mayor en su forma líquida (en comparación con su estado gaseoso). Esto permite almacenar grandes cantidades de esta sustancia en un volumen relativamente pequeño.
Principales usos del nitrógeno líquido
La temperatura extremadamente baja del nitrógeno líquido permite que esta sustancia se utilice para congelar una amplia variedad de materiales a través del contacto directo.
Esta propiedad está detrás de la variedad de usos de LN₂ como recurso, incluyendo:
- Entre sus aplicaciones industriales se encuentra el tratamiento de metales y otros materiales para mejorar su resistencia.
- En la industria alimentaria, se utiliza para crear procesos de ultracongelación, que prolongan la vida útil de los alimentos al tiempo que preservan su calidad. Esto se debe a que resulta en un proceso de congelación extremadamente rápido, generando cristales más pequeños en comparación con los métodos de congelación más lentos.
- En medicina, se utiliza para congelar y preservar muestras biológicas . También es esencial en el desarrollo de crioterapias, que se basan en el tratamiento de ciertas enfermedades mediante la congelación de tejidos.
- Es un recurso fundamental en laboratorios y centros de investigación, ya que permite la creación de condiciones de baja temperatura esenciales para ciertos experimentos.
- Como parte del sector tecnológico, es útil para la fabricación de componentes como microprocesadores o LED, entre otros.
¿Dónde se debe almacenar el nitrógeno líquido? --- Tanques de almacenamiento criogénico
Mantener la temperatura del nitrógeno líquido es una de las consideraciones clave al elegir un sistema de almacenamiento. Solo manteniendo la temperatura adecuada en todo momento se puede garantizar la calidad del nitrógeno y asegurar su uso seguro y eficiente.
Por lo tanto, los tanques de almacenamiento criogénico deben ser capaces de minimizar la transferencia de calor potencial con el entorno circundante, lo que de otro modo conduciría a la pérdida de energía térmica y los costos económicos implícitos adicionales.
Tanques de almacenamiento criogénico y su tecnología
Los tanques de almacenamiento criogénico son una opción para el almacenamiento de nitrógeno líquido. Estos sistemas están diseñados para contener grandes cantidades de nitrógeno líquido y son ideales para aplicaciones que requieren un suministro grande y continuo de nitrógeno líquido. Su estructura básica consta de las siguientes partes:
- Un contenedor interno de acero inoxidable que puede soportar las bajas temperaturas requeridas para el nitrógeno líquido.
- Un contenedor exterior de acero al carbono.
- Material aislante que separa los dos contenedores.
- Un sistema de regulación de presión para asegurar una presión constante dentro del tanque.
Optimización del almacenamiento: cómo minimizar las pérdidas y mejorar la eficiencia
Reducción de las pérdidas por evaporación
Como se mencionó anteriormente, el diseño de un mecanismo de aislamiento adecuado es el núcleo de un sistema de almacenamiento capaz de reducir las pérdidas por evaporación.
Elegir el contenedor criogénico adecuado es crucial, pero también es importante seguir las mejores prácticas para sellar el contenedor después de su uso y seleccionar un área de almacenamiento adecuada.
También se recomienda instalar equipos de monitoreo, ya que pueden rastrear los cambios potenciales de temperatura y presión en tiempo real y activar alarmas para acciones correctivas oportunas.
GNEE: Soluciones de almacenamiento criogénico
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