La compression de l'énergie en Europe pousse le grand collisionneur de hadrons à interrompre ses opérations

May 12, 2023

Les prix de l'énergie ont fait la une des journaux plus souvent qu'autrement ces derniers temps, tout comme la guerre. Les deux vont généralement de pair, car les conflits ont tendance à avoir un impact sur l'approvisionnement et le commerce des combustibles fossiles.

Alors que l'Europe manque de gaz et que ses citoyens envisagent un hiver froid, la science en ressent également les effets. Le CERN a choisi d'arrêter prématurément le Grand collisionneur de hadrons pour économiser de l'électricité.

Alors que l'Europe est confrontée à une situation désastreuse cet hiver, le CERN a accepté une demande d'Électricité de France (EDF) de réduire sa consommation d'électricité à l'avenir. Le laboratoire réduira sa consommation d'énergie pour le reste de 2022 et jusqu'en 2023 pour aider à alléger la charge sur le réseau électrique français.

Le conseil d'administration du CERN a ratifié le plan le 26 septembre. En 2022, le CERN fermera ses opérations deux semaines plus tôt pour aider à réduire la demande, appelant à un arrêt technique le 28 novembre. Il réduira également les opérations de 20% pour 2023. Cet objectif sera principalement atteint en fermant quatre semaines au début de l'année prochaine, en arrêtant les opérations à la mi-novembre. Les dates de début des opérations du CERN resteront les mêmes en 2023 et 2024, le laboratoire reprenant des travaux majeurs comme prévu fin février.

En tant que laboratoire de physique des hautes énergies, le CERN accumule des factures énergétiques importantes même au cours d'une année régulière. La part du lion provient du joyau de la couronne de l'organisation, le Large Hadron Collider (LHC) et refroidit les aimants supraconducteurs de l'accélérateur de particules, qui fonctionnent à une température de -271°C. Pour maintenir cette température, le LHC s'appuie sur un système de refroidissement à l'hélium liquide de 27 mégawatts. Il s'avère que faire de la physique des hautes énergies nécessite beaucoup d'énergie. Le CERN consomme environ 200 mégawatts pendant les périodes de pointe de consommation, mais cela tombe à seulement 80 mégawatts pendant les mois d'hiver plus calmes.

Au cours d'une année typique de fonctionnement normal, le CERN utilise environ 1,3 térawattheure d'électricité. A titre de comparaison, la ville de Genève compte 200 000 habitants et consomme 3 térawattheures par an. Sa facture d'électricité pour 2022 est estimée à environ 89 millions de dollars.

Réduire le temps de recherche active aidera à économiser de l'énergie. Cependant, une réduction de 20 % du temps de fonctionnement n'entraînera pas une baisse de 20 % de la consommation d'énergie, en raison des exigences de maintenance. Par exemple, les aimants supraconducteurs du LHC doivent être maintenus au frais, même lorsqu'ils ne sont pas utilisés.

Le CERN ne se contente pas de rogner sur la science pour réduire sa consommation d'énergie. Il prendra également des mesures conventionnelles. Sur le campus du laboratoire, l'éclairage public la nuit sera éteint dans la mesure du possible et le chauffage sera utilisé une semaine de moins par an.

Selon le CERN, la décision de ralentir les opérations n'a pas été prise principalement en raison de la flambée des coûts énergétiques. Au lieu de cela, des mesures sont prises par souci pour la société au sens large. Une grande partie de l'Europe dépend du gaz naturel pour le chauffage et la production d'électricité. Alors que la Russie continue de faire la guerre à l'Ukraine, ces approvisionnements sont rares. Les craintes abondent au sujet de l'hiver à venir, des coupures de courant et des pénuries potentielles d'approvisionnement. Ainsi, l'objectif est de s'assurer que des ressources suffisantes en combustible sont disponibles pour répondre aux besoins cruciaux de chauffage et d'électricité dans les habitations.

L'arrêt anticipé signifiera que certaines expériences n'auront plus lieu comme prévu. Les scientifiques qui avaient l'intention d'utiliser les installations du CERN au cours des deux dernières semaines d'exploitation seront plutôt reprogrammés pour 2023. Cela signifie également qu'il y aura plus de concurrence pour le temps sur les installations l'année prochaine, en plus des impacts du calendrier 2023 encore réduit. .

D'autres installations scientifiques ressentent également la morsure, et certaines sont plus sensibles aux coûts que le CERN. Le synchrotron à électrons allemand a des contrats qui couvrent une partie de sa facture d'énergie des années à l'avance pour éviter les pics. Alors que 80 % de la facture du synchrotron sont couverts pour 2023, les 20 % restants sont encore en suspens. Aux prix actuels, l'organisation ne peut actuellement pas se permettre de couvrir les dépenses. La direction cherche à obtenir un financement gouvernemental supplémentaire et envisage de faire fonctionner une partie de son matériel à des paramètres de puissance inférieurs comme compromis.

Une grande partie du travail du CERN est de la physique de haut niveau qui n'a pas un impact énorme sur nos vies aujourd'hui. Cependant, la recherche qui y est effectuée est la plus pointue de la pointe et est d'une grande valeur pour l'humanité. Pour l'instant, cependant, c'est la chose prudente et noble à faire de ralentir les opérations alors que l'Europe fait face à un hiver froid et incertain.