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RÉPARTITION DES ÉMISSIONS DE CHAMP 1 PAR TYPE DE GAZ. Les données concernant le potentiel de réchauffement climatique sont basées sur le règlement européen no 517/2014 relatif aux GES fluorés ; celles concernant les gaz HFC-407c, HFC-410a, HFC-404a, HFC R-422D et HFC-507 sur le 5e rapport d’évaluation du GIEC de 2014 (AR5). |
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ÉMISSIONS DE CHAMP 1 ET 2 CLASSÉES PAR CATÉGORIE POUR 2017 ET 2018. « Autres » englobe la climatisation, l’isolation électrique, les générateurs de secours et la consommation d’essence pour les véhicules du CERN. |
Les émissions de gaz à effet de serre (GES) du CERN, composées à plus de 78 % de gaz fluorés, proviennent de l’exploitation des installations de recherche, en particulier des grandes expériences. Face au changement climatique, le CERN s’est engagé à réduire ses émissions directes de GES.
Émissions directes
En 2018, la quantité totale d’émissions directes de GES du CERN (champ d'application 1), a été de 192 100 tonnes d’équivalent CO2 (teqCO2), 92 % d’entre elles étant liées aux activités des grandes expériences LHC.
Elles sont dues à l’utilisation de gaz fluorés : du SF6 ainsi que divers HFC et PFC pour la détection de particules, des HFC et des PFC pour le refroidissement des détecteurs, et des HFC pour les systèmes de climatisation. Le SF6 sert aussi à l’isolation électrique des systèmes d’alimentation électrique.
Les détecteurs du LHC sont dotés de systèmes de recirculation des gaz fluorés, dont le taux d’efficacité est de 90 % en raison des exigences de pureté des gaz. Les émissions de gaz fluorés du CERN proviennent en majorité de petites fuites dans les détecteurs, de construction nécessairement légère. La réparation des fuites des détecteurs est une priorité constante du Laboratoire.
Émissions indirectes
En 2018, les émissions indirectes de GES (champ d'application 2) liées à la consommation électrique du CERN ont atteint un total de 31 700 teqCO2. Les données sur les facteurs d’émission sont locales et proviennent des bilans des émissions de GES de 2002 à 2018 d’EDF. Les calculs sont donc basés sur des facteurs d’émission moyens découlant de la production d’électricité, pour le réseau d’électricité local. Le principal fournisseur d’électricité de l’Organisation, EDF, utilise de l’électricité à faible émission de carbone, d’origine principalement nucléaire. Sur l’ensemble des émissions indirectes, 3 489 teqCO2 découlent de la consommation d’électricité d’un centre de calcul du CERN situé au centre Wigner de Budapest. Les données sur les facteurs d’émission sont locales et proviennent du Bilan Carbone® v8.1 2018. Dès 2020, le CERN n’exploitera plus d’installations de calcul à Budapest.
GESTION DE LA MOBILITÉ
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Le CERN, organisation intergouvernementale, accueille des collaborations internationales. La mobilité est essentielle à sa mission. Les émissions indirectes non liées à la consommation d’énergie sont dites de champ d'application 3. Au CERN, elles proviennent notamment de la mobilité des utilisateurs, des délégués au Conseil et du personnel employé du CERN. Elles ont été reconnues comme un enjeu important à traiter ; un futur rapport traitera des émissions liées aux déplacements du personnel du CERN et des mesures d’atténuation prises à cet égard.
Près de 77 % des membres du personnel viennent chaque jour de France pour travailler, la plupart avec leur propre véhicule en raison d'une offre limitée de transports publics. Le CERN entend maintenir constant le trafic pendulaire individuel d’ici à 2025, et ce malgré une communauté scientifique en expansion. Dans l’ensemble, 17 % des trajets pendulaires se font à pied ou à vélo, bien au-delà de la moyenne suisse située à 6 %.
POUR ALLER PLUS LOIN
Roberto Guida, Beatrice Mandelli et Paolo Petagna, groupe Technologies des détecteurs du CERN. Roberto Guida est chef de projet dans la section Systèmes à gaz, où travaille aussi Béatrice Mandelli. Paolo Petagna est chef de projet pour les systèmes de refroidissement des détecteurs.
UNE CENTRALE DE RÉCUPÉRATION DE HFC-134A INSTALLÉE AU POINT 5 DU LHC. (Image: CERN)
— Comment le CERN compte-t-il réduire son utilisation de GES dans les systèmes de détection du LHC ?
BM : La moitié des émissions directes du CERN (champ d'application 1) est due au HFC-134a, un réfrigérant utilisé dans les détecteurs du LHC. Le deuxième long arrêt du LHC, en cours, permettra de réparer autant de fuites que possible et d’améliorer les systèmes à gaz. Des travaux de R&D sont actuellement menés pour concevoir une centrale de récupération du HFC-134a.
— Où en est le CERN en termes de récupération de gaz ?
RG : Pendant la deuxième exploitation du LHC, le CERN a testé un prototype dans un véritable détecteur. Son efficacité de récupération avoisinait les 100 % et les gaz récupérés étaient si purs qu’ils ont pu être réutilisés dans le système. Nous devons poursuivre les tests mais, au vu de ces résultats prometteurs, le prototype permettra de concevoir un système complet de récupération du HFC-134a pour la troisième exploitation (2021- 2024).
— Peut-on remplacer les gaz fluorés par des gaz plus écologiques dans les systèmes de refroidissement des détecteurs ?
PP : La communauté recherche depuis plusieurs années des alternatives à ces gaz, et nous avons trouvé une solution. Nous voulons les remplacer par du CO2 dans les systèmes de refroidissement des détecteurs au silicium du LHC. Le CO2 a un potentiel de réchauffement climatique plus faible que celui des réfrigérants actuels, de l’ordre de plusieurs milliers. En plus d’être un excellent réfrigérant, il est très efficace dans les tout petits tubes, ce qui est essentiel pour certains systèmes du LHC. Son utilisation nécessite toutefois de remplacer la majeure partie de l’infrastructure. Autre problème : il se solidifie à la température relativement élevée de -53 °C, ce qui limite la température de refroidissement atteignable.