El Departamento de Química y Bioquímica de la Facultad de Artes y Ciencias J. William Fulbright ha instalado recientemente un sistema de recuperación de helio líquido.
Wesley Stites, director del departamento, dijo que la inversión en el sistema costó unos 250.000 dólares, pero que, dado que el departamento gasta actualmente unos 40.000 dólares al año en helio líquido, esta inversión se amortizará muy rápidamente y supondrá un retorno global del 15 por ciento de la inversión.
Helio
«Como incentivo adicional, el suministro de helio líquido ha sido muy escaso y volátil durante algún tiempo», dijo Stites. «El verano pasado, por ejemplo, el embargo saudí a Qatar, que produce el 25 por ciento del suministro mundial de helio, provocó grandes saltos en los precios e interrupciones en el suministro. El departamento nunca se agotó, pero se racionó».
Stites dijo que el uso científico del helio es menos prioritario que los usos médicos y el uso para la fabricación de semiconductores, «así que si las cosas se pusieran realmente mal estaríamos justo detrás de los globos de fiesta como los primeros en ser cortados».
La escasez de suministro de helio también se produjo en 2006 y 2011, y según la Oficina de Administración de Tierras, que opera la Reserva Nacional de Helio en Amarillo, se espera que la reserva se agote en 2020.
«La capacidad de capturar y volver a licuar la mayor parte de nuestro helio debería ayudarnos a amortiguar problemas de suministro similares en el futuro», dijo Stites.
Cryonmech
En la segunda foto, John Ketcham, ingeniero del proveedor de equipos Cryomech, explica el funcionamiento de la unidad de recuperación de helio recién instalada a los técnicos de investigación científica del departamento David Parette, a la izquierda, Kz Shein y Zay Lynn.
La imagen superior muestra uno de los intercambiadores de calor y las tuberías de cobre que utiliza el sistema para recoger y calentar el helio que hierve de los imanes superconductores de nuestros RMN. Durante este proceso, el gas fluye a una presión ligeramente superior a la atmosférica hacia la gran bolsa de goma que aparece en primer plano. Puede inflarse hasta dos metros de altura.
El compresor de la segunda imagen está al otro lado del pasillo de la sala de RMN y comprime el helio en los tanques de almacenamiento de media presión que se ven al fondo. A continuación, este gas pasa por una trampa fría de purificación, donde se congelan el agua, el oxígeno, el nitrógeno y cualquier otro contaminante. (Durante el funcionamiento normal, la trampa de frío no se congela en la parte superior, como ocurre en las condiciones de puesta en marcha cuando se tomaron estas fotos).
El helio puro se enfría entonces a 4 grados Kelvin, justo por encima del cero absoluto, y se condensa en la unidad de la derecha en la segunda foto. A continuación, se transfiere a Dewars convencionales y se utiliza para rellenar los imanes superconductores.
