Systém brzdí emisi tisíců tun CO2.
Největší částicový urychlovač na světě začal od poloviny ledna dodávat teplo tisícům domácností ve Francii jako součást úsilí o snížení závislosti na tradičních energetických zdrojích a o snížení emisí CO2.
Velký hadronový urychlovač (LHC) CERN, nejvýkonnější zařízení tohoto druhu na planetě, dodává teplo domácnostem a podnikům v malém francouzském městě Ferney-Voltaire již poslední dva týdny.
To se stalo možné díky aktivaci nového systému výměny tepla, který zachycuje horkou vodu z chladicích okruhů 16 mil (27 kilometrů) dlouhého urychlovače.
Obnovené odpadní teplo se direktně zavádí do městské sítě centrálního vytápění, která byla slavnostně otevřena 12. prosince. Tato síť dodá teplo rovné potřebám několika tisícům domácností a zabrání emisím tisíců tun oxidu uhličitého (CO2).
Přetváření odpadního tepla
Spuštění systému představovalo poprvé, že byl Velký hadronový urychlovač, známý svou schopností rozbíjet protony téměř rychlostí světla, využit jako obnovitelný teplený zdroj.
Urychlovač disponuje osmi povrchovými místy rozloženými kolem svého podzemního prstence. Bod 8, umístěný na francouzsko-švýcarské hranici poblíž vesnice Prévessin-Moëns, leží přibližně 1,6 míle (2,7 kilometru) od města Ferney-Voltaire a slouží jako spojovací bod pro systém obnovy tepla.
Instalace na Bodě 8, zejména kryogenika, musí být chlazena vodou. Když voda cirkuluje zařízeními, dochází k jeho chlazení a voda se ohřívá.
„Typicky by teplá voda prošla přes chladicí věž, kde by se teplo uvolnilo do atmosféry, aby se ochlazená voda mohla znovu zavést do zařízení,“ uvedl Nicolas Bellegarde, koordinátor energií CERN.
Pod novým uspořádáním však horká voda nejprve prochází dvěma výměníky tepla o výkonu pět megawattů (MW), které přenášejí tepelnou energii do sítě centrálního vytápění Ferney-Voltaire.
Vytápění francouzských domácností
V rámci sítě centrálního vytápění CERN dodává teplo kdykoli je to možné, pokud to neovlivní jeho výzkumné operace. Ferney-Voltaire využívá až pět MW od CERN. Systém by mohl potenciálně dodávat dvojnásobné množství, když budou urychlovače plně v provozu.
Časování je obzvláště významné, protože LHC brzy vstoupí do dlouhé odstávky č. 3 (LS3), během které proběhnou významné modernizace pro nadcházející LHC s vysokou světelností. I přes více než roční přestávku v provozu urychlovače však několik systémů na Bodě 8 bude pokračovat v chlazení.
CERN bude schopno dodávat síti mezi jedním a pěti MW během LS3, s výjimkou celkových pěti měsíců v tomto víceletém období. „Říděni závazkem k ekologicky odpovědnému výzkumu, CERN zavedl mnoho iniciativ pro snížení vlivu svých aktivit na životní prostředí,“ uvedli zástupci CERN v tiskové zprávě.
Projekt obnovy tepla je součástí širší strategie energetické efektivity výzkumné organizace, která se řídí požadavky ISO 50001. CERN systematicky redesignuje svou infrastrukturu, aby zachytil a znovu využíval odpadní teplo, místo aby ho jednoduše vyřazoval.
Mezi další projekty patří Datové centrum Prévessin, které je vybaveno systémem obnovy tepla. To bude vytápět většinu budov na tomto místě od zimy 2026/2027. CERN rovněž plánuje recoverovat teplo z chladicích věží Bod 1 LHC, aby zásoboval budovy na svém místě v Meyrinu.
„Tyto iniciativy ušetří 25–30 GWh [gigawatt-hodin] ročně od roku 2027, což znamená významný pokrok v odpovědném řízení energie CERN,“ uzavřeli zástupci CERN.
