Большой адронный коллайдер теперь не только разбивает частицы, но и греет французов

Крупнейший в мире ускоритель частиц получил важную новую миссию: обогревать тысячи домов во французском городке. Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider, LHC) в Европейской организации по ядерным исследованиям CERN начал передавать отработанное тепло от своей системы охлаждения в новый жилой и коммерческий район в соседнем французском Ферне-Вольтере. Новая система способна одновременно отапливать несколько тысяч домов, превращая то, что раньше было отходами, в полезную энергию.

• Что делают терапевты, но это неподвластно искусственному интеллекту

Детали

Большой адронный коллайдер, главная гордость CERN, более известен своими масштабными исследованиями строительных блоков Вселенной, включая открытие бозона Хиггса в 2012 году. Но теперь этот гигантский научный инструмент получает дополнительный, не менее важный статус — источника экологически чистого отопления.

Эта новая сеть — одна из нескольких инициатив, которые CERN реализует в рамках перехода к более "экологически ответственным" исследованиям и сокращения выбросов CO2. Организация демонстрирует, что даже самые сложные научные проекты могут приносить практическую пользу местным сообществам.

Как это работает: технические детали

Новая система была введена в эксплуатацию с середины января 2026 года благодаря внедрению новой системы теплообмена. Это инженерное решение позволило максимально эффективно использовать то, что ранее просто терялось в атмосферу.

Принцип работы:

1. Охлаждение LHC: Большой адронный коллайдер — это кольцевой туннель длиной 27 километров (16 миль), расположенный на глубине до 175 метров под землей на границе Франции и Швейцарии. Для работы ускорителя требуется интенсивное охлаждение оборудования — мощные магниты и детекторы генерируют огромное количество тепла.
2. Система охлаждения: Вода циркулирует по всему 27-километровому кольцу, отбирая тепло от оборудования. Ранее эта нагретая вода проходила через градирни (cooling towers), где тепло просто рассеивалось в атмосферу — потерянный ресурс.
3. Новая теплообменная станция: Вместо потери энергии новая система направляет горячую воду через два теплообменника мощностью по 5 МВт каждый, размещённые в новом здании, которое соединяет систему CERN с отопительной сетью Ферне-Вольтера.
4. Централизованное отопление: Из теплообменников горячая вода поступает непосредственно в систему централизованного отопления нового района, обеспечивая теплом жилые и коммерческие здания.

CERN объясняет, что такая система стала возможной благодаря конструкции LHC, у которого есть восемь "поверхностных точек" по всему 27-километровому кольцу — мест, где оборудование выходит на поверхность. Восьмая точка проходит особенно близко к Ферне-Вольтеру, что делает передачу тепла логистически эффективной.

Оборудование в восьмой точке требует особенно интенсивного водяного охлаждения, что и делает её идеальным источником для системы отопления.

Мощность и масштаб

В настоящее время система обеспечивает 5 МВт (мегаватт) тепловой мощности. Для понимания масштаба: 1 МВт может обогреть примерно 200–300 средних домов, в зависимости от их теплоизоляции и погодных условий.

Таким образом, 5 МВт — это отопление для 1000–1500 домов или нескольких тысяч квартир в многоквартирных зданиях.

Потенциал увеличения мощности:

CERN подтверждает, что эта мощность может "теоретически" удвоиться до 10 МВт, когда организация будет работать на полную мощность. Это возможно при условии, что передача тепла не повлияет на основную исследовательскую миссию LHC — ведь наука остается приоритетом.

При 10 МВт система сможет обогревать 2000–3000 домов или еще больше квартир.

Экологический эффект

Тепло, которое ранее оставалось неиспользованным отходом, теперь означает, что тысячи домов не нуждаются в активных системах отопления на газе или электричестве. Это напрямую предотвращает выбросы тысяч тонн углекислого газа ежегодно.

Расчет экономии CO2:

Если средний дом во Франции использует природный газ для отопления и выбрасывает около 2–3 тонн CO2 в год, то 1500 домов — это 3000–4500 тонн CO2 ежегодно.

При удвоении мощности экономия может достичь 6000–9000 тонн CO2 в год — это эквивалент вывода с дорог примерно 2000 автомобилей.

Технические вызовы и ограничения

Жителям Ферне-Вольтера, возможно, придется немного подождать, прежде чем они смогут полностью воспользоваться отработанным теплом CERN.

Большой адронный коллайдер должен остановиться с середины 2026 года в рамках процесса Long Shutdown 3 — плановой остановки на несколько лет для модернизации и технического обслуживания.

Влияние на отопление:

Во время LS3 отдача CERN в новую отопительную систему снизится до "от 1 до 5 МВт", а также будут периоды (несколько месяцев), когда система вообще не будет работать.

Это означает, что городок должен иметь резервные источники отопления на период остановки LHC. Централизованное отопление обычно предусматривает несколько источников энергии для надежности.

Дальнейшие планы CERN

Система отопления Ферне-Вольтера — не единственный проект CERN по утилизации отработанного тепла.

CERN планирует использовать рекуперацию тепла для обогрева большинства зданий своего дата-центра в Превессене с конца 2026 года.

Дата-центры генерируют огромное количество тепла от серверов, которые обрабатывают и хранят петабайты научных данных с экспериментов LHC. Вместо охлаждения этих серверов и потери тепла, CERN направит его на отопление офисных и технических зданий.

Мировые примеры утилизации отработанного тепла

Проект CERN — не первый в мире случай повторного использования отработанного тепла, хотя он может быть одним из крупнейших по масштабу.

Примеры из других стран:

• Крематорий в Реддитче, Англия (с 2013 года): Бассейн в городе Реддитч использует отработанное тепло от соседнего крематория для подогрева воды с 2013 года. Это вызвало определённые этические дискуссии, но экономически и экологически оказалось эффективным.
• Bunhill 2 Energy Centre, Лондон (с 2020 года): Проект захватывает отработанное тепло из сети Лондонского метро (London Underground) для обеспечения теплом и горячей водой более тысячи домов с 2020 года.
• Метро генерирует огромное количество тепла от поездов и пассажиров, которое раньше просто выбрасывалось через вентиляционные шахты.
• Microsoft в Финляндии: Microsoft объявила план использования отработанного тепла от дата-центра для обогрева жителей финского города. Дата-центры — это один из крупнейших источников "отходов тепла" в современном мире.
• Домашний кластер Raspberry Pi, Великобритания: Даже британская пара обогревала свой дом с помощью кластера компьютеров Raspberry Pi — экстремальный, но показательный пример того, что любой источник тепла можно использовать.

Проект CERN по утилизации отработанного тепла для обогрева Ферне-Вольтера — это пример того, как крупные научные учреждения могут стать частью решения климатического и энергетического кризиса.

Большой адронный коллайдер продолжает раскрывать тайны Вселенной, но теперь он также вносит вклад в более устойчивое и экологичное будущее для тысяч людей, живущих рядом.

И кто знает — возможно, через несколько десятилетий утилизация отработанного тепла станет стандартной практикой для всех крупных промышленных и научных объектов. А CERN будет упоминаться как один из пионеров этого подхода.

Проект CERN является частью глобального тренда на энергоэффективность, где источником тепла может стать что угодно — от лондонского метро до крупных дата-центров. Поиск альтернативных способов генерации энергии становится всё более изощрённым, охватывая даже те сферы, которые раньше казались безнадёжными. Схожего успеха добились и исследователи из Университета Нового Южного Уэльса. Они представили технологию, которая частично снимает «ночное проклятие» солнечной энергетики. Новая система, получившая неофициальное название «реверсивная солнечная панель», способна вырабатывать электричество даже после захода солнца. Хотя механизм сложнее привычных фотоэлементов, он позволяет улавливать инфракрасное излучение нагретой за день планеты, превращая теплоотдачу Земли в чистый ток.

Читайте также:

• Смартфон-шпион: как обычный гаджет в вашем кармане может превратиться в инструмент в руках киберпреступников.
• Цифровая страсть: почему в Китае искусственный интеллект всё чаще заменяет реальных партнёров в личной жизни.
• Кризис TikTok: причины массового удаления приложения и роль политики Трампа в падении популярности платформы.