Công nghệ ống dẫn nhiệt permafrost đã được ứng dụng rộng rãi trong các dự án kỹ thuật vùng lạnh trên toàn thế giới kể từ giữa thế kỷ 20, đóng vai trò là một giải pháp hiệu quả cho các vấn đề như lún do tan băng và mất ổn định nền móng trong đất đóng băng vĩnh cửu. Ứng dụng sớm nhất và tiêu biểu nhất là Đường ống dẫn dầu Trans-Alaska, trải dài hơn 1.200 km. Dọc theo tuyến đường này, khoảng 112.000 ống dẫn nhiệt bằng thép carbon-amoniac đã được lắp đặt để ngăn nhiệt từ đường ống truyền vào lòng đất, từ đó tránh tan băng vĩnh cửu và sụt lún nền móng. Các thử nghiệm vận hành đã chỉ ra rằng những ống dẫn nhiệt này có thể nhanh chóng hạ nhiệt độ của tường cọc và lớp đất đóng băng vĩnh cửu ở độ sâu lên đến sáu mét, giữ cho nó dưới 0°C ngay cả trong mùa hè, đảm bảo sự ổn định lâu dài của đường ống.

Nguyên lý hoạt động như sau: trong mùa lạnh, nhiệt từ đất được truyền qua ống dẫn nhiệt ra không khí, làm mát và đóng băng đất để tăng cường sự ổn định của nền móng. Trong mùa ấm, ống dẫn nhiệt tự động ngừng hoạt động, ngăn không cho nhiệt chảy ngược lại và bảo tồn hiệu ứng "lưu trữ lạnh". Thông thường, các ống dẫn nhiệt này sử dụng cấu hình thép carbon/amoniac, vì amoniac thể hiện các đặc tính nhiệt vật lý thuận lợi ở nhiệt độ thấp và tương thích hóa học với thép carbon. Một thiết kế phổ biến có đường kính 89 mm, độ dày thành 6 mm, tổng chiều dài 7 m và độ sâu chôn 5 m, với các phần ngưng tụ có cánh để tăng cường tản nhiệt. Các bước sản xuất chính bao gồm đảm bảo độ tinh khiết của amoniac, bảo vệ chống ăn mòn, chuẩn bị chân không và thử nghiệm hiệu suất nhiệt. Ngoài đường sắt, công nghệ này còn được áp dụng cho đường cao tốc, cầu và tháp truyền tải điện ở các vùng đất đóng băng vĩnh cửu. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm theo dõi nhiệt độ hiện trường và mô phỏng số, sử dụng các mô hình nhiệt không ổn định để dự đoán sự thay đổi trường nhiệt độ đất, tối ưu hóa thiết kế ống dẫn nhiệt và cải thiện sự ổn định và an toàn lâu dài của cơ sở hạ tầng trong các khu vực permafrost.