Énergie : passer du problème à la solution

Le campus de l’ELI (Extreme Light Infrastructure) à Măgurele-Bucarest (Roumanie). (Image: ELI-NP)

En 2011, le CERN, DESY et l’ESS (Source européenne de spallation) ont uni leurs forces pour lancer une série d’ateliers sur le sujet de l’énergie pour une science durable. L’objectif était non seulement d’améliorer l’efficacité énergétique des infrastructures de recherche, mais aussi d’identifier des moyens de contribuer aux problèmes mondiaux liés à l’énergie. Au fil des ateliers, l’idée selon laquelle les infrastructures de recherche devraient, en termes de consommation d’énergie, faire partie non pas du problème mais de la solution, est devenue incontournable.

Chaque atelier est structuré autour de quatre thèmes : le partage d’expériences dans la gestion de l’énergie, l’amélioration de l’efficacité énergétique, la récupération des déchets énergétiques, et les technologies des énergies de pointe. Le nombre de participants est en augmentation, et la participation s’est maintenant étendue au-delà de l’Europe. À Măgurele, des intervenants venus de Chine, du Japon, du Moyen-Orient et des États-Unis ont évoqué les besoins en énergie des futures installations. Il y a également eu une présentation sur la ferme d’énergie solaire actuellement en construction qui alimentera la nouvelle source de lumière SESAME, en Jordanie ; cette dernière deviendra ainsi la première infrastructure de recherche majeure entièrement alimentée par de l’énergie renouvelable.

Cette série d’ateliers est également conçue pour permettre une sensibilisation accrue au problème de l’énergie au niveau européen, objectif qui a aussi été atteint. L’UE était bien représentée à Măgurele, avec un exposé de Jean-David Malo, de la Direction générale de la recherche et de l’innovation de la Commission européenne, et des discussions sur le programme de R&D sur les accélérateurs ARIES, dans lequel l’intégration de l’efficacité énergétique est traitée comme un élément d’étude clé pour tout futur projet.

Ici au CERN, nous avons travaillé dur sur les quatre thèmes de l’atelier. Comme les autres institutions organisatrices, nous avons nommé un coordinateur pour l’énergie et créé un Comité pour la gestion de l’énergie (EMP). Environ 90 % de la consommation d’énergie du CERN est liée au programme de recherche, avec l’alimentation de nos accélérateurs, de nos détecteurs et de nos installations informatiques ; il est donc naturel que nous concentrions nos efforts là-dessus.

Lors de la récente consolidation de la zone Est, l’amélioration de l’efficacité énergétique a été intégrée dans le plan de conception ; ainsi, les aimants de la ligne de faisceau ne seront dorénavant mis sous tension que lorsque cela sera nécessaire. Cette mesure simple réduira leur consommation d’énergie de 90 %, soit une économie d’environ 600 000 CHF par année de fonctionnement. Cela peut sembler faible par rapport à la facture d’électricité totale du CERN, mais si nous continuons de mettre en place des mesures de ce type, cette somme augmentera.

Parmi les autres mesures appliquées ou envisagées, on peut citer un accord passé avec notre principal fournisseur d’électricité, au titre duquel nous ferons des prévisions de notre consommation d’énergie pour l’année à venir. Si nous consommons le volume prévu, notre fournisseur peut mieux s’organiser à l’avance, et nous recevons un rabais en retour. Nous avons aussi développé un cycle d’économie d’énergie pour le SPS ; ce cycle s’enclenche lorsqu’il n’y a pas de faisceau disponible en provenance des accélérateurs situés en amont. Les grandes expériences mettent elles aussi en place des modes de fonctionnement à faible énergie pour les périodes d’arrêt de fonctionnement.

Tout cela contribue à ce que les infrastructures de recherche deviennent une partie de la solution, mais nous voulons aller plus loin, et utiliser nos technologies pour répondre aux besoins en énergie. À cette fin, nous avons travaillé avec les communautés locales sur des manières de valoriser notre chaleur résiduelle, et avons commencé à installer des systèmes qui utiliseront la chaleur résiduelle du LHC pour contribuer au chauffage d’un nouveau quartier.

Pendant que nous construisions le LHC, le secteur des fournisseurs d’électricité suivait nos travaux ; il n’y avait en effet jamais eu auparavant d’installation supraconductrice aussi grande, ou ayant besoin d’une telle fiabilité. Nous nous sommes montrés à la hauteur. Les regards sont à présent encore une fois portés sur nous, car le CERN travaille maintenant avec l’un des supraconducteurs conventionnels les plus prometteurs, le diborure de magnésium. Il est encore tôt, mais ce matériau pourrait se révéler intéressant pour une nouvelle génération d’aimants à champ élevé, et il pourrait éventuellement ouvrir la voie vers une distribution d’électricité supraconductrice, et donc sans pertes.

Le CERN a l’ambition de devenir une référence en matière de recherche responsable du point de vue de l’environnement, et la gestion de notre énergie est un ingrédient vital pour y parvenir. Les ateliers sur l’énergie pour une science durable sont une élément moteur pour faire de cet idéal une réalité.