I GAS INDUSTRIALI: ALLEATI IMPRESCINDIBILI

Argon, Ossigeno, Azoto, Acetilene, Anidride Carbonica, Idrogeno, Propano e Stargon sono solo alcuni fra i gas tecnici impiegati in ambito industriale, grazie all’utilizzo di tecnologie estremamente moderne.

Si ottengono estraendoli dall’atmosfera oppure recuperandoli dai cicli di lavorazione.

Tali gas rappresentano ormai dei complici insostituibili per la produzione industriale nei più disparati settori, fra cui spiccano per importanza il metallurgico, il chimico, il farmaceutico, l’edile, l’alimentare e il medico.

Alcuni cenni storici

Inizialmente si credeva che questi gas potessero presentarsi solamente come corpo gassoso permanente, senza poter essere trasformati in forma liquida. Poi, nel 1877, un fisico francese di nome Louis-Paul Cailletet riuscì ad ottenere delle gocce di ossigeno liquido.

Nello stesso anno Raoul Pictet, un fisico svizzero, riuscì a liquefare l’azoto. Successivamente, verso la fine del secolo, Karl Von Linde, un ingegnere tedesco, conseguì l’impresa di liquefare l’aria, nonché la separazione industriale dell’azoto, dell’ossigeno e di altri gas.

È singolare constatare come, fino poco più di un secolo fa, non si fosse ancora a conoscenza della capacità dei gas di liquefarsi; mentre oggi, proprio grazie a questa loro proprietà, si possano raggiungere livelli di efficienza impensabili a quei tempi.

Senza tralasciare che ci sono ancora molte innovazioni in vista, grazie ai nuovi progressi tecnici avveniristici, che ci consentirebbero di valicare molteplici limiti attuali.

I gas industriali intorno a noi

L’azoto nell’aria, le bombole di ossigeno liquido come supporto respiratorio e l’argon nelle lampadine moderne sono solo alcuni dei mille esempi che potremmo citare: i gas sono onnipresenti e vengono impiegati assiduamente per la produzione di numerosi prodotti, tutti parte integrante della nostra quotidianità.

Per questo motivo è interessante capire come si ottengano e quali utilizzi industriali implichino nella pratica.

I 5 gas industriali di maggior impiego:

• L’Acetilene è un gas infiammabile, incolore e con un leggero odore dolciastro, ma non tossico. È un gas combustibile universale, comunemente utilizzato per la saldatura e la brasatura, sia in bombole sia prodotto in loco da gasogeni, nonché per il taglio autogeno dei metalli. Curiosità: gli speleologi lo impiegano come illuminante.

• L’Argon è un gas nobile incolore e inodore, non combustibile ed è il terzo maggior componente dell’aria, costituisce circa lo 0.93% dell’atmosfera. I suoi utilizzi più frequenti sono nell’industria metalmeccanica per la saldatura, come illuminante e nell’industria alimentare per il confezionamento. Viene utilizzato anche in ambito medico, esistono infatti alcuni bisturi all’argon e procedure di criochirurgia che lo impiegano.

• L’Azoto è il quinto elemento più abbondante del pianeta, il primo nell’aria, si presenta come un gas incolore, inodore e non combustibile. È utilizzato nella saldatura (internamente al tubo, solitamente in acciaio 304L/316L, per proteggere la saldatura dall’ossidazione causata dalla temperatura di fusione del materiale), nel riscaldamento e nella brasatura, nonché in campo alimentare per il confezionamento. Molto frequente anche l’utilizzo dell’azoto liquido nella criogenica (una branca della tecnologia che riguarda lo studio, la produzione e l’utilizzo di temperature molto basse).

• L’Ossigeno non ha bisogno di presentazioni, in quanto è essenziale per la nostra respirazione ed è l’elemento più abbondante della crosta terrestre. Ha però altre numerose destinazioni. È un gas incolore, inodore, ossidante e comburente. I suoi principali utilizzi sono per la saldatura e la brasatura nell’industria metallurgica nonché per la respirazione in un campo medico. Inoltre, viene utilizzato nell’industria alimentare per il confezionamento e per l’ossigenazione delle vasche negli allevamenti ittici. Come tutti sappiamo l’ossigeno è un componente dell’acqua, ma non siamo abituati a relazionare questa informazione con una prospettiva più ampia, quindi forse sorprenderà sapere che l’ossigeno forma ben l’87% degli oceani.

• Lo Stargon è una miscela di gas non infiammabili e non tossici, a base di Argon con l’aggiunta di diversi livelli di Anidride Carbonica, Ossigeno ed Elio, per migliorarne le prestazioni. Viene utilizzata principalmente per la saldatura dei metalli, garantendo prestazioni di alta qualità, specialmente laddove si saldino materiali a calibro leggero con trasferimento per corto circuito. Inoltre lo Stargon consente un risparmio sui costi rispetto ai gas a elevato contenuto di elio e una riduzione degli sprechi, riducendo gli spruzzi e i fumi.

Prestazioni del futuro

L’utilizzo rivoluzionario dei gas industriali consente di contemplare scenari non verosimili solo fino a pochi anni fa. Qualche esempio apodittico.

Si parla di un aeroplano con un motore ibrido a idrogeno che possa trasportare i passeggeri da Sidney a Londra in quattro ore, entro il 2030. Praticamente un razzo, che volerà a una velocità cinque volte superiore a quelle attuali.

Si pensa all’utilizzo dell’azoto liquido per raffreddare lamine in ceramica superconduttiva, consentendo così la costruzione di linee elettriche talmente lunghe da permettere il trasporto di energia da reattori nucleari nell’Artico, fino a città come New York o Chicago.

Si sta sperimentando l’uso dell’Argon per ridurre i danni celebrali nei pazienti che rimangono senza apporto di ossigeno al cervello per svariati minuti, come nel caso di infarti.

Mai come in questo momento, è importante pensare che il futuro sia di speranza.