Η τεχνολογία των σωλήνων θερμότητας από το μόνιμο πάγο εφαρμόζεται ευρέως σε έργα μηχανικής ψυχρών περιοχών σε όλο τον κόσμο από τα μέσα του 20ου αιώνα,που χρησιμεύει ως αποτελεσματική λύση σε προβλήματα όπως η αποψίλωση και η αστάθεια των θεμελίων σε διαρκώς παγωμένο έδαφοςΗ αρχαιότερη και πιο αντιπροσωπευτική εφαρμογή είναι ο αγωγός Trans-Alaska, ο οποίος εκτείνεται πάνω από 1.200 χιλιόμετρα.Για να αποφευχθεί η μεταφορά της θερμότητας από τον αγωγό στο έδαφος, εγκαταστάθηκαν χιλιάδες σωλήνες θερμότητας από αμμωνία και άνθρακα από χάλυβα, αποφεύγοντας έτσι την τήξη του μόνιμου πάγου και την κατάρρευση των θεμελιωδών βάσεων.Οι επιχειρησιακές δοκιμές έδειξαν ότι αυτοί οι σωλήνες θερμότητας μπορούν να μειώσουν ταχύτατα τη θερμοκρασία των τοίχων και του μόνιμου πάγου σε βάθη έως έξι μέτρων, διατηρώντας την θερμοκρασία κάτω των 0°C ακόμη και κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, εξασφαλίζοντας τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του αγωγού.

Η αρχή λειτουργίας είναι η ακόλουθη: κατά τη διάρκεια των κρύων εποχών, η θερμότητα από το έδαφος μεταφέρεται μέσω του σωλήνα θερμότητας στον αέρα, ψύσσοντας και παγώνοντας το έδαφος για να βελτιωθεί η σταθερότητα των θεμελίων.Στις ζεστές εποχέςΣυνήθως, οι σωλήνες θερμότητας χρησιμοποιούν μια διαμόρφωση ατσάλιου άνθρακα/αμμωνίας.καθώς η αμμωνία παρουσιάζει ευνοϊκές θερμοφυσικές ιδιότητες σε χαμηλές θερμοκρασίες και είναι χημικά συμβατή με το χάλυβα άνθρακαΈνα κοινό σχέδιο διαθέτει διάμετρο 89 mm, πάχος τοίχου 6 mm, συνολικό μήκος 7 m και βάθος ταφής 5 m, με πτερυγμένα τμήματα συμπύκνωσης για την ενίσχυση της διάχυσης της θερμότητας.Τα βασικά στάδια παραγωγής περιλαμβάνουν τη διασφάλιση της καθαρότητας της αμμωνίαςΕκτός από τους σιδηροδρόμους, η τεχνολογία αυτή εφαρμόζεται επίσης σε αυτοκινητόδρομους, γέφυρες και πύργους μετάδοσης σε περιοχές διαρκούς πάγου.Μεθόδοι έρευνας περιλαμβάνουν παρακολούθηση της θερμοκρασίας πεδίου και αριθμητική προσομοίωση, χρησιμοποιώντας θερμικά μοντέλα ασταθούς κατάστασης για την πρόβλεψη των διακυμάνσεων του πεδίου θερμοκρασίας του εδάφους, τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού σωλήνων θερμότητας και τη βελτίωση της μακροπρόθεσμης σταθερότητας και ασφάλειας των υποδομών σε περιοχές διαρκούς πάγου.