les conditions humaines

La Cryogénie La cryogénie peut-elle aider l'Homme au quotidien ? AYACHE Jeremy SEGUENOT Dylan Introduction : De tout temps l'Homme à cherché à améliorer son quotidien par de nombreuses façons. La science oeuvre en ce but. Mais les nombreuses maladies, les problèmes lies à l'environnement nous obligent à changer nos habitudes. De nombreux procédés sont donc en cour de développement. La cryogénie est l'une de ces toutes nouvelles voies explores par la science. Elle est également l'une des plus prometteuses. Notamment dans les domaines de la santé, le transport, l'alimentaire ou encore le nettoyage. Nous allons donc nous demander : Comment la cryogénie pourra-t-elle nous aider au quotidien ? Pour y répondre nous allons d'abord présenter un aperçu de la cryogénie actuel et son développement, puis nous aborderons ses limites et enfin nous nous projetterons dans l'avenir de la cryogénie. I/La cryogénie qu'est-ce que c'est ? Histoire de la cryogénie : Comment ça marche : La cryogénie est l'étude de la réaction des corps aux basses températures. L'essentiel des découvertes et avancés fais aujourd'hui repose sur plusieurs états cryogéniques ou types de cryogénie: -La supraconductivité est un phénomène présent dans certains matériaux à basse températures. Elle consiste en l'absence totale de résistance électrique et l'annulation du champ magnétique à l'intérieur du matériau. Elle permet entre autre de créer des électro-aimants plus puissants et au champ magnétique très homogène. -La superfluidité est caractérisée par l'absence totale de viscosité dans un corps. Ainsi, les superfluides, placés dans une boucle fermée, peuvent couler sans s'arrêter, sans frottement et passer au travers de trous aussi petits qu'un atome, ils peuvent même remonter le long des parois de leur récipient. La science qui étudie la superfluidité s'appelle l'« hydrodynamique quantique ». - La cryoconservation consiste en la conservation d'aliments ou d'organes par une surgélation très rapide le laissant dans l'état dans lequel il était au départ, ce qui permet d'éviter la déshydratation ou la formation de glace a l'intérieur du corps conservé. Plongé dans de l'azote liquide l'aliment va se refroidir et se figer très vite car l'eau qu'il contient gèle complètement L'énergie contenue dans ses molécules va être presque entièrement absorbé par l'azote liquide par ébullition. Lorsqu'on le réchauffe l'azote liquide s'évapore et l'aliment dégèle il est alors exactement dans le même état qu'avant la conservation. -le cryo-givrage fonctionne par contact direct avec l'azote liquide qui refroidit le flux de gaz chargé en solvants. Les COV se condensent et gèlent pour former une neige qui est alors éliminée grâce à des filtres en acier inoxydable. Ces filtres sont nettoyés à intervalles réguliers par des jets inversés de gaz comprimé qui font tomber la neige au fond du dispositif. Là, un chauffage électrique la fait fondre et les COV liquéfiés sont évacués. La technologie n'utilise qu'un seul condenseur et élimine avec efficacité les COV pour obtenir des concentrations très basses sans l'aide d'un dégivreur ou d'un lit de charbon actif. Le système classique opère en semi-continu avec deux condenseurs utilisés alternativement. Comme le résidu de COD qui passe au travers du condenseur peut poser problème, beaucoup d'installations incluent un dispositif de dégivrage basse tension ou une autre technologie de récupération des COD en complément. -Le cryo-broyage consiste à la facilitation de la réduction mécanique des matériaux par refroidissement précis a l'azote liquide jusqu'au point de fragilisation. D'abord, la matière est découpée en blocs d'à peu près 1 cm puis elle est introduite au centre du broyeur. Le broyage est obtenu par percussion et projection, entre les morceaux mobiles du rotor tournant à grande vitesse et les morceaux fixes. La matière est broyée progressivement et la finesse est contrôlée par une couronne tamisante. Le réglage de la finesse du produit à broyer est déterminé en choisissant l'équipement de broyage, la vitesse de rotation du rotor, le type et les perforations de la couronne tamisante. -Le nettoyage par cryogénie repose sur la projection pneumatique de pellets de glaces carbonique sur la surface à traiter ce qui permet de nettoyer au sec. La cryogénie aujourd'hui : Aujourd'hui elle est utilisée de plusieurs manières: -dans le domaine de la Santé : -conservations d'organes -conservations des ovules et du sperme -élimination des verrues - imagerie médical grâce au la supraconductivité -dans le domaine de l'Alimentaire : - conservation des aliments - frigidaire cryogénique -dans le domaine de l'aérospatial - meilleur rendement des appareils de mesures à basse température -dans le domaine du transport : - le fonctionnement des trains à sustentation magnétique (Maglev, Transrapid) -transport réfrigérés plus silencieux et plus écologiques -transport de gaz -dans le domaine écologique - Le procédé du givrage ou de la condensation cryogénique est un système cryogénique de récupération des composés organiques volatils (COV) dans les flux gazeux. -dans le domaine industriel : -Stockage de l'énergie - fusion thermonucléaire contrôlée (deux noyaux atomiques s'assemblent pour en former un plus gros). -cryo-broyage -« dissolvant de quanta » dans les techniques spectroscopiques par superfluidité -nettoyage cryogénique employé pour l'élimination de dépôts et divers résidus (ciment, goudron, peinture, huile, bitume, encre, vernis, caoutchouc) mais aussi pour le nettoyage de lignes de production, d'armoire électrique, de radiateurs, de circuits électriques et même de ventilateurs qui nécessitent des nettoyages sous tension, donc à sec. Seulement quelques sociétés utilisent ce procédé à ce jour, dont par exemple la manufacture de pneumatiques Michelin (nettoyage des moules de cuisson).Ses avantages sont : aucun effluent à traiter, environnement protégé, aucune agression du support, nettoyage sans trace d'humidité, réduction du temps d'immobilisation, aucune dépense liée aux traitements des déchets II/Les limites de la Cryogénie Une technique couteuse : Encore en voie de développement La cryogénie est une voie encore jeune dans l'histoire de la science or on ne se fait pas sa place rapidement dans la science. Les découvertes et voies explorés sont peu nombreuses et peu approfondis. Science-fiction : Pour beaucoup de gens la cryogénie ce limite à la cryonie (ou cryoconservation des corps) permettant de conserver un corps intact des milliers d'années. Vie éternelle, curiosité sur le futur ou espoir de guérir grâce à une médecine futuriste évoluée telle sont les voies ouvertes par cette technique. Cependant il est pour l'instant impossible de faire une telle chose cela relève de la science-fiction c'est pourquoi très peu de personnes ou d'entreprises accordes une importance à la cryogénie, certaines comme Alcor le propose mais cela reste couteux et peu rependue. Il y a environ seulement 100 personnes à ce jour qui ont été cryoniser dans l'espoir d'une meilleure vie future et encore la technique n'étant pas encore vraiment au point personne ne sait combien de temps ils pourront les garder dans cet état.