Liquéfacteur à Hélium, une usine à gaz ? I Concentré de sciences I CNRS Alpes

Les vidéos « concentré de sciences » sont réalisées par le service communication du CNRS Alpes. Ces petits reportages de 4 minutes permettent de découvrir une thématique de recherche, un instrument scientifique ou une innovation et de pénétrer au cœur des laboratoires du CNRS Alpes.

Episode : Liquéfacteur à Hélium, une usine à gaz ?
Avec l’intervention de :
- Christian Gianèse, ingénieur de recherche CNRS et responsable du centre de liquéfaction de l’Institut Néel (CNRS)
- Florence Lévy-Bertrand, Chargée de recherche CNRS à l’Institut Néel (CNRS)

Le liquéfacteur situé sur le campus CNRS de Grenoble est le plus gros centre de liquéfaction en France tout organisme confondu.

En effet, historiquement à Grenoble, les scientifiques, et notamment Louis Néel, travaillent sur les très basses températures depuis la fin de la seconde guerre mondiale. C’est ainsi qu’à Grenoble, a été construit le 1er liquéfacteur français par Albert Lacaze.

Aujourd’hui, le centre de liquéfaction de l’Institut Néel produit de l’hélium liquide pour les besoins de la recherche et notamment la recherche aux très basses températures. Il fournit de l’hélium liquide à l’ensemble des laboratoires de Grenoble mais également à d’autres laboratoires de la région Auvergne Rhône-Alpes

Comment fonctionne ce liquéfacteur ?
Le liquéfacteur produit de l’hélium liquide qui sera ensuite transféré dans des réservoirs mobiles à destination des utilisateurs, qui peuvent ainsi les emmener jusqu’à leurs expériences.
Pendant ces expériences l’hélium liquide s’évapore sous forme de gaz. Or, l’hélium est un gaz très cher, donc, plutôt que de le rejeter dans l’atmosphère, l’hélium sous forme gazeux est récupéré grâce à un ensemble de canalisations mises en place au niveau des expériences pour les rendre étanche. Ainsi l’hélium revient sous forme gazeux jusqu’au liquéfacteur.
Il est tout d’abord stocké au sein de gazomètres (ballons gonflables), pour être ensuite aspiré à l’aide de compresseurs et recomprimé à 200 bars. Il est alors stocké dans des réserves sous forme de réserve d’hélium gazeux.
C’est à partir de ce stock, que l’hélium gazeux est récupéré. Il est dépollué, puis, une fois pure il est réinjecté dans le liquéfacteur, dans lequel il sera liquéfié et ainsi, remis en service pour les besoins de la recherche

Exemple d’utilisation de l’hélium liquide : les expériences de supraconductivité
La supraconductivité n’apparait qu’à très basses températures, en dessous d’une certaine température critique. Il faut donc refroidir les expériences de supraconductivité jusqu’à de très basses températures à l’aide d’hélium liquide.

Pour en savoir plus sur l'Institut Néel : 👉 https://neel.cnrs.fr/