Dùng nhiệt thải từ nghiên cứu vật lý hạt để sưởi ấm

Máy gia tốc hạt lớn (LHC) của Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN), đặt gần khu vực biên giới Pháp - Thụy Sĩ, hiện không chỉ phục vụ nghiên cứu vật lý hạt mà còn tham gia cung cấp năng lượng cho dân sinh.

Theo đó, lượng nhiệt dư từ hệ thống làm mát của máy gia tốc được tận dụng để sưởi ấm thị trấn Ferney-Voltaire lân cận. Thay đổi kỹ thuật này hoàn tất vào giữa tháng 1/2026, đánh dấu nâng cấp lớn trong hạ tầng làm mát của LHC, hướng tới mô hình năng lượng tuần hoàn.

Trước đây, lượng nhiệt khổng lồ sinh ra từ hệ thống đông lạnh sâu và các thiết bị điện tử được thải ra môi trường thông qua các tháp giải nhiệt bay hơi. Với cấu hình mới, năng lượng nhiệt được thu hồi tại Point 8 trên vòng gia tốc dài 27 km, cách biên giới Ferney (Pháp) - Voltaire (Thụy Sỹ) khoảng 2,7 km.

Thay vì bị thất thoát, nước nóng được dẫn qua hai bộ trao đổi nhiệt chế tạo riêng, mỗi bộ có công suất 5 MW. Giải pháp cho phép truyền nhiệt sang mạng lưới sưởi ấm khu vực dân cư mà không làm trộn lẫn nước làm mát công nghiệp của LHC với nguồn nước sinh hoạt địa phương.

Công suất 5 MW hiện tại không phải mức tối đa. Theo các điều phối viên năng lượng của CERN, với hai bộ trao đổi nhiệt đã lắp đặt, công suất về lý thuyết có thể tăng gấp đôi lên 10 MW, miễn là không ảnh hưởng đến nhiệm vụ nghiên cứu chính.

Tuy nhiên, độ ổn định của nguồn nhiệt này cần được kiểm chứng trong thời gian tới khi LHC dự kiến bước vào giai đoạn tạm dừng dài hạn lần thứ ba (LS3) từ mùa hè 2026 nhằm chuẩn bị cho các nâng cấp tăng độ sáng chùm hạt.

Độ sáng thể hiện số lượng va chạm xảy ra trong một khoảng thời gian; độ sáng càng cao, các thí nghiệm càng thu thập được nhiều dữ liệu, giúp quan sát những hiện tượng hiếm.

Dù tạm dừng các va chạm hạt để phục vụ nâng cấp, CERN vẫn cung cấp từ 1 đến 5 MW nhiệt cho các thị trấn khu vực Ferney - Voltaire.