Teknologi pipa panas permafrost telah banyak diterapkan dalam proyek rekayasa wilayah dingin di seluruh dunia sejak pertengahan abad ke-20, berfungsi sebagai solusi efektif untuk masalah seperti pengendapan pencairan dan ketidakstabilan fondasi di tanah beku abadi. Aplikasi paling awal dan paling representatif adalah Pipa Trans-Alaska, yang membentang lebih dari 1.200 kilometer. Di sepanjang rute ini, sekitar 112.000 pipa panas baja karbon-amonia dipasang untuk mencegah panas dari pipa mengalir ke tanah, sehingga menghindari pencairan permafrost dan penurunan fondasi. Uji operasional telah menunjukkan bahwa pipa panas ini dapat dengan cepat menurunkan suhu dinding tiang dan permafrost pada kedalaman hingga enam meter, menjaganya tetap di bawah 0°C bahkan selama musim panas, memastikan stabilitas pipa jangka panjang.

Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut: selama musim dingin, panas dari tanah ditransfer melalui pipa panas ke udara, mendinginkan dan membekukan tanah untuk meningkatkan stabilitas fondasi. Pada musim hangat, pipa panas secara otomatis berhenti beroperasi, mencegah panas mengalir kembali dan melestarikan efek "penyimpanan dingin". Biasanya, pipa panas ini menggunakan konfigurasi baja karbon/amonia, karena amonia menunjukkan sifat termofisik yang menguntungkan pada suhu rendah dan kompatibel secara kimia dengan baja karbon. Desain umum menampilkan diameter 89 mm, ketebalan dinding 6 mm, panjang total 7 m, dan kedalaman penguburan 5 m, dengan bagian kondensor bersirip untuk meningkatkan pembuangan panas. Langkah-langkah manufaktur utama termasuk memastikan kemurnian amonia, perlindungan korosi, persiapan vakum, dan pengujian kinerja termal. Selain rel kereta api, teknologi ini juga berlaku untuk jalan raya, jembatan, dan menara transmisi di wilayah permafrost. Metode penelitian meliputi pemantauan suhu lapangan dan simulasi numerik, menggunakan model termal keadaan tidak stabil untuk memprediksi variasi medan suhu tanah, mengoptimalkan desain pipa panas, dan meningkatkan stabilitas dan keamanan infrastruktur jangka panjang di daerah permafrost.