LHC encerrará a temporada de coleta de dados de 2022 com duas semanas de antecedência para economizar eletricidade, entre outras medidas.
À medida que os preços da energia aumentam como resultado da invasão da Ucrânia pela Rússia, possivelmente causando uma desaceleração econômica global e alimentando temores de apagões – especialmente na Europa – os laboratórios de ciências não estão sendo poupados. A situação levantou um alarme particular no CERN, o laboratório de física de partículas da Europa nos arredores de Genebra, na Suíça, que já tem contas de energia enormes em anos normais.
Em 26 de setembro, o conselho administrativo do CERN concordou em reduzir significativamente o consumo de energia da instalação em 2022 e 2023, depois que a Électricité de France (EDF), uma fornecedora de eletricidade francesa, pediu ao laboratório para diminuir a carga em sua rede. O conselho decidiu antecipar a parada técnica anual do laboratório no final do ano em duas semanas, para 28 de novembro, e reduzir as operações em 20% em 2023 – o que será realizado principalmente com o fechamento de quatro semanas no início do próximo ano, em meados de novembro. . As operações serão retomadas conforme planejado no final de fevereiro, em 2023 e 2024.
O CERN também desenvolveu planos com a EDF para configurações de energia reduzida, caso o uso de energia precise ser limitado ainda mais nos próximos meses. Medidas menores estão sendo tomadas para reduzir o uso geral de energia no campus do CERN, incluindo desligar a iluminação pública à noite e atrasar o início do aquecimento do prédio em uma semana.
Mantendo a calma
A principal máquina do CERN, o Large Hadron Collider de 27 quilômetros de comprimento, é um grande glutão de eletricidade, em grande parte por causa de seu sistema criogênico de hélio líquido de 27 megawatts, o maior de seu tipo no mundo. Durante as operações normais, o consumo anual de eletricidade do CERN é de cerca de 1,3 terawatt-hora (para comparação, a vizinha Genebra usa cerca de 3 terawatt-hora por ano). Períodos anuais de manutenção do LHC são programados durante os meses de inverno, para economizar em suas contas. O consumo cai para cerca de 0,5 terawatt-hora durante paralisações mais longas, como aconteceu em 2020-22. Após extensas atualizações, o LHC foi reiniciado em abril, e o custo total de eletricidade deve ser de cerca de 88,5 milhões de francos suíços (US$ 89 milhões), diz Joachim Mnich, diretor de pesquisa e computação do CERN. A redução nas operações diminuirá significativamente no próximo ano, embora não em 20%, porque os ímãs do acelerador ainda precisam ser mantidos refrigerados enquanto a instalação estiver offline.
A medida ajudará a economizar dinheiro em meio ao aumento dos preços da energia, mas Mnich diz que o custo não foi o principal fator da decisão. O gás natural é a principal fonte de eletricidade e aquecimento no inverno em grande parte da Europa, e o conselho do CERN quer reduzir o uso dos suprimentos limitados, deixando mais para as pessoas aquecerem suas casas. “Isso é algo que não fazemos principalmente para economizar dinheiro, mas como um sinal de responsabilidade social”, diz ele.
Os desligamentos mais longos afetarão os cientistas que dependem dos outros aceleradores do CERN para seus experimentos. Aqueles que estavam programados para as duas últimas semanas da corrida deste ano terão que ser adiados para o próximo ano, e a competição pelo tempo de feixe reduzido no próximo ano será mais acirrada do que o habitual, diz Mnich. O número total de colisões próton-próton no LHC será menor do que o normal neste ano e no próximo, mas Mnich não espera que isso tenha um grande efeito na ciência. “Na escala de toda a corrida 3, que vai até o final de 2025, provavelmente haverá apenas um pequeno efeito”, diz ele.
Os preços da energia também estão subindo significativamente no Reino Unido, embora as instituições de lá não digam como isso afetará suas operações no curto prazo. Um porta-voz do Imperial College London diz que, embora a universidade, como todas as grandes organizações, seja afetada pelo aumento do custo da energia, “estamos confiantes em nossa resiliência e capacidade de responder ao desafio”. O Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia, que administra várias instalações grandes, incluindo a Fonte de Luz Diamon em Didcot, diz que todas as suas instalações “trabalham em planos de redução de energia há vários anos para cumprir seu compromisso de zero líquido e reduzir custos”.
Aperto de Cintos
O síncrotron de elétrons alemão (DESY) em Hamburgo também é afetado por preços mais altos. A instalação compra grande parte de sua eletricidade em parcelas com até três anos de antecedência, para se proteger contra picos repentinos de preços. Portanto, já obteve 80% de suas necessidades de energia para 2023, 60% para 2024 e 40% para 2025. Mas o laboratório precisará tomar uma decisão em breve sobre comprar os 20% restantes para o próximo ano, diz Wim Leemans, diretor da divisão de aceleradores. “Nos preços atuais, não temos condições de pagar”, diz ele.
O DESY está conversando com o governo alemão para buscar financiamento extra para manter as operações, que estão fazendo importantes contribuições científicas para áreas essenciais para o futuro da Europa, como o desenvolvimento de vacinas COVID-19, tecnologia de baterias e energia solar, Leemans aponta. Mas seus gerentes também estão se preparando para o pior. Na próxima semana, eles farão testes para ver como a execução de instrumentos como o laser europeu de elétrons livres de raios X e o síncrotron PETRA III em configurações de energia mais baixas afetariam os experimentos. E como último recurso, o DESY também está considerando uma pausa de inverno mais longa, como o CERN. “Estamos fazendo todo o possível para garantir que nossos 3.000 usuários não sejam deixados de lado”, diz Leemans.
Instalações de pesquisa em outras partes do mundo também estão lidando com o aumento dos custos de energia. Bill Matiko, diretor de operações da Canadian Light Source (CLS) em Saskatoon, diz que os custos de eletricidade representam uma parte “significativa” do orçamento anual do laboratório, em torno de 8%. Embora a produção doméstica de energia do Canadá, especialmente de gás natural, signifique que a situação não é tão terrível quanto na Europa, os preços ainda estão em alta devido à alta inflação – as tarifas de eletricidade subiram 4% em 1º de setembro e vão subir novamente em mais 4% até 1 de abril do próximo ano. Cerca de metade desse aumento foi previsto e orçado, diz Matiko. “É algo que podemos acomodar facilmente mudando as coisas no orçamento”, diz ele.
O CLS, como muitas grandes instalações de uso intensivo de energia, vem trabalhando para melhorar sua eficiência energética nos últimos anos, diz Matiko. Por exemplo, todas as luzes da instalação foram substituídas por lâmpadas LED e os módulos criogênicos foram trocados por novos dispositivos de resfriamento supercondutores que são muito mais eficientes em termos de energia. “Eles têm uma economia significativa em termos de consumo de energia”, diz ele. “As contas de energia são uma fração do que seriam de outra forma.”
Laboratórios na América do Norte, como o CLS, não precisarão reduzir o tempo de operação, mas provavelmente não poderão acomodar cientistas europeus que estão perdendo tempo de feixe. O CLS já está superlotado, diz Matiko. Com a Advanced Photon Source no Argonne National Laboratory em Chicago, Illinois, encerrando em abril de 2023 para uma atualização de pelo menos 12 meses, o tempo de feixe na América do Norte também está prestes a ser restringido. “Já, alguns usuários do APS querem acesso aos nossos feixes”, diz Matiko. “Haverá um grande aumento na demanda por nós e pelos outros.”
Publicado em 15/10/2022 14h12
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