เทคโนโลยีท่อความร้อนเพอร์มาฟรอสต์ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในโครงการวิศวกรรมในภูมิภาคหนาวเย็นทั่วโลกตั้งแต่ช่วงกลางศตวรรษที่ 20 โดยทำหน้าที่เป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหาต่างๆ เช่น การทรุดตัวจากการละลายและการไม่เสถียรของฐานรากในดินที่แช่แข็งตลอดกาล การประยุกต์ใช้ที่เก่าแก่และเป็นตัวแทนมากที่สุดคือท่อส่งน้ำมัน Trans-Alaska ซึ่งทอดยาวกว่า 1,200 กิโลเมตร ตามเส้นทางนี้ มีการติดตั้งท่อความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอน/แอมโมเนียประมาณ 112,000 ท่อ เพื่อป้องกันความร้อนจากท่อส่งน้ำมันถ่ายเทลงสู่พื้นดิน ซึ่งจะหลีกเลี่ยงการละลายของเพอร์มาฟรอสต์และการทรุดตัวของฐานราก การทดสอบการปฏิบัติงานแสดงให้เห็นว่าท่อความร้อนเหล่านี้สามารถลดอุณหภูมิของผนังเสาเข็มและเพอร์มาฟรอสต์ได้อย่างรวดเร็วที่ความลึกสูงสุดถึงหกเมตร ทำให้ต่ำกว่า 0°C แม้ในช่วงฤดูร้อน เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของท่อส่งน้ำมันในระยะยาว

หลักการทำงานมีดังนี้: ในช่วงฤดูหนาว ความร้อนจากดินจะถูกถ่ายเทผ่านท่อความร้อนไปยังอากาศ ทำให้ดินเย็นลงและแข็งตัวเพื่อเพิ่มความเสถียรของฐานราก ในช่วงฤดูร้อน ท่อความร้อนจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ ป้องกันไม่ให้ความร้อนไหลย้อนกลับและรักษาผลกระทบของ "การเก็บความเย็น" โดยทั่วไป ท่อความร้อนเหล่านี้ใช้การกำหนดค่าเหล็กกล้าคาร์บอน/แอมโมเนีย เนื่องจากแอมโมเนียมีคุณสมบัติทางเทอร์โมฟิสิกส์ที่ดีที่อุณหภูมิต่ำและเข้ากันได้ทางเคมีกับเหล็กกล้าคาร์บอน การออกแบบทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 89 มม. ความหนาของผนัง 6 มม. ความยาวรวม 7 ม. และความลึกในการฝัง 5 ม. พร้อมส่วนควบแน่นแบบมีครีบเพื่อเพิ่มการกระจายความร้อน ขั้นตอนการผลิตที่สำคัญ ได้แก่ การรับรองความบริสุทธิ์ของแอมโมเนีย การป้องกันการกัดกร่อน การเตรียมสุญญากาศ และการทดสอบประสิทธิภาพทางความร้อน นอกเหนือจากทางรถไฟแล้ว เทคโนโลยีนี้ยังสามารถนำไปใช้กับทางหลวง สะพาน และเสาส่งสัญญาณในภูมิภาคเพอร์มาฟรอสต์ได้อีกด้วย วิธีการวิจัย ได้แก่ การตรวจสอบอุณหภูมิภาคสนามและการจำลองด้วยตัวเลข โดยใช้แบบจำลองความร้อนที่ไม่คงที่เพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงของสนามอุณหภูมิดิน ปรับปรุงการออกแบบท่อความร้อน และปรับปรุงความเสถียรและความปลอดภัยในระยะยาวของโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่เพอร์มาฟรอสต์