El desarrollo, patentado por el CSIC, la Universidad de Zaragoza y la empresa GWR Instruments, permitirá reducir el consumo de un recurso estratégico, limitado y caro
La técnica sustituiría a las plantas de recuperación industrial, que emiten a la atmósfera gran parte del helio ya utilizado

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad de Zaragoza y la empresa GWR Instruments (Estados Unidos) han desarrollado y patentado un nuevo sistema para la licuefacción y recuperación de helio a pequeña y media escala. El método es capaz de recuperar el 100% del helio líquido empleado en la refrigeración de equipos científicos y médicos.

El sistema, sencillo y de fácil manejo, ha sido presentado hoy en el Paraninfo de la Universidad de Zaragoza, en un acto presidido por el presidente del CSIC, Emilio Lora-Tamayo, el consejero de Industria e Innovación del Gobierno de Aragón, Arturo Aliaga, y el rector de la Universidad de Zaragoza, Manuel López.

“Esta nueva técnica permitirá reducir el consumo de un recurso estratégico,  limitado y de elevado coste, que se usa tanto en forma líquida como gaseosa en investigación, en equipos médicos y en la industria, lo que supondrá un ahorro económico considerable al tratarse de un elemento escaso y caro. Ya está sustituyendo a las actuales plantas de recuperación industrial, muy complejas y que emiten a la atmósfera una parte importante del helio usado”, ha explicado el coordinador del desarrollo Conrado Rillo, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA), un centro mixto del CSIC y la Universidad de Zaragoza.

La invención está basada en técnicas nuevas de recuperación y purificación del gas procedente de la evaporación del líquido en los equipos médicos o científicos. El proceso de licuefacción se adapta al consumo, ya que el líquido producido se mantiene sin pérdidas el tiempo necesario hasta volver a utilizarse. “Lo que hemos ideado se basa en emplear las propiedades termodinámicas del gas y en un nuevo sistema de control de presión y flujo en el recipiente en el que se almacena el líquido producido para extraer la máxima potencia al refrigerador y conseguir así tasas de licuefacción óptimas”, precisa el investigador del CSIC.

El helio es un gas fósil que se obtiene por separación del gas natural en unos pocos yacimientos del mundo. Se trata de un recurso estratégico, limitado y caro, que en estado líquido puede alcanzar los 40 euros el litro, mientras que en estado gaseoso puede llegar a costar entre 10 y 30 euros el metro cúbico.

“Con nuestro método, el ahorro en litros acaba siendo del 100% a las pocas semanas de la instalación de la planta. El coste del helio líquido producido es, por tanto, el coste de la electricidad sumado al mantenimiento y la amortización  de la planta, estimado entre uno y dos euros por litro producido”, aclara Rillo.

Investigación aplicada a la industria

“Este nuevo desarrollo, protegido con dos patentes, es un claro ejemplo de la convergencia de la investigación y la empresa privada, dos agentes que, ahora más que nunca, deben mirar en la misma dirección para ofrecer soluciones a la sociedad. Los resultados de la investigación se transfieren a la industria para mejorar la eficiencia de las tecnologías disponibles y, en definitiva, el día a día de los profesionales que las utilizan”, ha destacado Lora-Tamayo.

Por su parte, el consejero de Industria e Innovación del Gobierno de Aragón, Arturo Aliaga, ha indicado que “es motivo de orgullo que la colaboración entre una empresa de Muel (Zaragoza) y otra de Estados Unidos haya permitido dar, con el respaldo científico de la Universidad de Zaragoza, con una aplicación que ya se comercializa y que tiene unas óptimas perspectivas de futuro”.

La empresa Quantum Design Internacional, una de las compañías líder a nivel mundial en la fabricación y distribución de instrumentación científica de medidas físicas a bajas temperaturas, se encargará de la explotación comercial de las patentes. La empresa americana ha adquirido la tecnología a través de una licencia de explotación comercial para todo el mundo, firmada en la UZ el pasado 2 de marzo de 2011.

Se estima que el retorno económico procedente de la explotación de la licencia para el CSIC y la Universidad de Zaragoza puede llegar a superar el millón de euros al año. Fue Heike Kamerlingh Onnes, físico holandés descubridor de la superconductividad y premio Nobel de Física en 1913, el primero en obtener un pequeña cantidad de helio líquido en 1908. En la década de los 50, aparecieron los primeros licuefactores comerciales.

La Universidad de Zaragoza fue una de las primeras en producir helio líquido en España, gracias a un licuefactor de helio cedido por la Universidad de Hoboken (Estados Unidos) en 1971. Desde hace unos meses, esta universidad ya recupera el 100% del helio consumido en buena parte de sus aparatos de investigación.  Para la implantación de esta nueva tecnología en su versión comercial, el equipo de investigadores ha obtenido una financiación del Gobierno de Aragón de 566.400 euros, que ha supuesto  una transferencia de tecnología con impacto en la Comunidad Autónoma aragonesa. 

Quantum Design ha contratado, a través de OTRI-UZ, la transferencia de tecnología. Algunos de los componentes de las plantas de licuación, cuyos primeros prototipos han sido desarrollados en el Servicio de Apoyo a la Investigación (SAI) de la Universidad de Zaragoza, se fabrican en la actualidad en la empresa aragonesa Integración y Control (I&C), ubicada en Muel.

Quantum Design  contrata a I&C la fabricación de dichos componentes, existiendo en la actualidad equipos comerciales instalados en las Universidades de Santa Cruz y San Diego (California) y Denver (Colorado).