O gás Nitrogênio ocorre como um gás inerte (símbolo químico N2), não-metal, incolor, inodoro e insípido, constituindo cerca de 4/5 da composição do ar atmosférico, não participando da combustão e nem da respiração. Condensa a aproximadamente 77 K (-196 °C) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 °C).
O Nitrogênio liquefeito possui diversas aplicações como refrigerante de materiais e por isso é muito utilizado nos laboratórios de pesquisa, nas indústrias e em outras atividades.
Na nossa oficina de criogenia o ar atmosférico é comprimido através de um compressor e injetado na liquefatora de Nitrogênio. Primeiramente o gás passa por um conjunto de filtros que retira impurezas, como água e óleo e depois ingressa em um refrigerador, que por princípios termodinâmicos baseados em sucessivas compressões-expansões bruscas faz com que a temperatura do ar diminua gradualmente. Na medida em que a temperatura abaixa, vários outros gases de mais alto ponto de ebulição, como o gás carbônico e oxigênio, são primeiramente liquefeitos e retornados para a atmosfera. Quando a temperatura atinge 77 K o Nitrogênio está liquefeito e livre de impurezas. A partir daí o líquido é armazenado em tanques para posterior utilização.
O Setor de Criogenia do IFSC também liquefaz o gás Hélio. Ele é um gás monoatômico, incolor e inodoro (símbolo químico He). O Hélio tem o menor ponto de ebulição (4,22 K ou -268,93 °C) de todos os elementos químicos, e só pode ser solidificado sob pressões muito grandes. É o segundo elemento químico em abundância no universo, atrás do hidrogênio, mas ele é escasso na nossa atmosfera terrestre, encontrando-se apenas traços provenientes da desintegração de alguns elementos químicos. Em alguns depósitos subterrâneos naturais de gás ele é encontrado em quantidade suficiente para a sua exploração; usado para o enchimento de balões e dirigíveis, como líquido refrigerante de materiais supercondutores criogênicos e como gás engarrafado utilizado em mergulhos de grande profundidade.
Todo o gás Hélio que o Brasil consome é importado (geralmente de empresas norte-americanas) e distribuído por algumas empresas comerciais locais, tanto na forma gasosa como líquida.
O processo de liquefação do gás Hélio é similar ao do Nitrogênio, com a diferença que as temperaturas envolvidas são bem mais baixas e o IFSC tem infra-estrutura para liquefazer o gás Hélio desce o início da década de 1970. Atualmente, ele produz cerca de 1000-1500 litros de Hélio líquido por mês.