Krypton : propriétés, usages et enjeux d'un gaz rare stratégique

Propriétés physiques et chimiques

Le krypton est un gaz rare, caractérisé par une densité plus élevée que celle de l'air, ce qui en fait un excellent isolant. Sa conductivité thermique est également faible, une propriété essentielle pour ses applications en isolation. C'est un élément inerte, ce qui signifie qu'il a une très faible réactivité chimique et ne forme que très rarement des composés dans des conditions normales.

Inertie et luminescence

Malgré son inertie chimique, le krypton possède des propriétés remarquables de fluorescence et d'émission de lumière lorsqu'il est soumis à des décharges électriques. Sa capacité à générer un spectre précis de lumière est une propriété clé pour ses applications optiques et en éclairage.

Applications industrielles du krypton

Isolation thermique des fenêtres

Le krypton est largement utilisé dans le double et triple vitrage pour améliorer significativement la performance énergétique des fenêtres. Plus dense que l'argon et moins cher que le xénon, ce gaz rare offre une meilleure isolation thermique en réduisant la conductivité de la chaleur entre les vitres, ce qui se traduit par des économies d'énergie substantielles pour les bâtiments.

Éclairage haute intensité

Dans le domaine de l'éclairage, le krypton est encore utilisé à la fois dans les lampes à décharge de haute intensité et dans les lampes à incandescence bien que leurs productions et leurs commercialisations soient de plus en plus restreintes et encadrées notamment dans l’union européenne. La présence de Krypton permet d'optimiser l'énergie lumineuse et la vie des ampoules, offrant un faisceau lumineux plus concentré et une plus grande puissance.

Laser et optique

Le krypton est un composant essentiel dans certains types de lasers, notamment les lasers excimer. Ces outils techniques de pointe sont utilisés dans des applications médicales (chirurgie oculaire par exemple) ou industrielles (micro-électronique). La longueur d'onde spécifique et la capacité du à former un mélange gazeux stable en font un élément critique pour la précision et la puissance de ces systèmes laser.

Atmosphères inertes en industrie

Grâce à son inertie chimique, le krypton est utilisé pour créer des atmosphères protectrices dans la fabrication de composants électroniques et dans la métallurgie. Il empêche l'oxydation et d'autres réactions indésirables, garantissant la qualité et la durabilité des produits. Ce gaz est un outil essentiel pour maintenir des environnements ultra-purs.

Dépôt physique en phase vapeur (PVD) et traitement de surface

L'une des plus importantes applications industrielles du krypton dans le secteur de l'électronique est le dépôt physique en phase vapeur (PVD). Ce procédé utilise le gaz comme un gaz de pulvérisation pour déposer des couches ultra-minces et de haute performance sur des substrats. Pour le dernier fabricant de semi-conducteurs ou un fournisseur d'équipements, l'efficacité de la couche de revêtement est une mesure clé de la qualité. Ce gaz est unique pour cette application en raison de sa masse atomique élevée, qui permet une pulvérisation plus efficace des matériaux cibles par rapport à d'autres gaz rares.

Approvisionnement du krypton

Le krypton est produit comme co-produit de la distillation cryogénique de l'air, un processus qui sépare les différents composants de l'air à très basse température. Les volumes disponibles sont limités par la concentration naturelle du krypton dans l'air.

FAQ sur le krypton

Le krypton est-il dangereux ?

Non, le krypton en soi n'est pas dangereux car il est chimiquement inerte et non toxique à l'état pur. Le seul risque provient de son statut de gaz asphyxiant : dans un espace non ventilé, il peut déplacer l'oxygène de l'air, entraînant un risque d’anoxie. C'est un point critique à considérer pour sa sécurité.

Est-il meilleur que l'argon pour l'isolation ?

Oui, le krypton est plus performant que l'argon pour l'isolation thermique des fenêtres. Sa masse atomique plus élevée et sa conductivité thermique plus faible lui confèrent une performance supérieure, permettant des vitrages plus fins avec une excellente isolation. C'est une solution d'isolation thermique de qualité mais plus cher que l’argon.

Peut-on recycler le krypton ?

Oui, le krypton peut être recyclé, en particulier dans les applications en circuit fermé comme certains lasers ou dans les processus industriels à la condition qu’il ne soit pas (chimiquement) altéré. Le recyclage permet de réduire les coûts et de minimiser l'impact environnemental de son utilisation.

Quelle est sa disponibilité sur le marché mondial ?

La disponibilité du krypton sur le marché mondial est intrinsèquement liée à sa faible concentration dans l'atmosphère et au processus de production par distillation de l'air. Sa quantité est limitée, ce qui en fait un gaz rare et un élément stratégique. C’est pourquoi Air liquide dispose de plusieurs capacités de production au niveau mondial permettant d’assurer un approvisionnement fiable à ses clients.

Nos solutions autour du krypton

Air Liquide s'engage à vous fournir des solutions complètes autour du krypton, adaptées à vos besoins spécifiques. Nous proposons la fourniture de krypton en bouteilles de différents volumes: de la bouteille de 1 litre (S01) jusqu’à la bouteille de 50 litres (L50), et en cadres de 9 bouteilles si nécessaire.

Pourquoi Air Liquide ?

Expert en production et distribution des gaz, Air Liquide maîtrise l'intégralité de la chaîne de valeur, depuis l'approvisionnement et la production de la matière première jusqu'à la purification et la vente du produit fini. Cette caractéristique permet à Air Liquide de proposer des modes d'approvisionnement fiables et sûrs pour répondre à tous les besoins de nos clients.