Eau et effluents
Rapport sur l'environnement 2021-2022
L’eau est essentielle aux systèmes de refroidissement des installations scientifiques du CERN ; assurer une gestion responsable de l’eau est primordial pour le Laboratoire.
PRÉLÈVEMENT ET CONSOMMATION D’EAU
Le CERN s’attache à réduire le plus possible sa consommation d’eau par une consolidation et une amélioration continues de ses infrastructures de refroidissement et d'usage sanitaire. Entre 2000 et 2022, il a réduit sa consommation d’eau annuelle d’environ 80 %, passant de 15 000 mégalitres à 3 234 mégalitres, notamment après le remplacement, durant le deuxième long arrêt (LS2), des circuits d’eau ouverts dans ses tours de refroidissement par des circuits semi-ouverts ou fermés.
Toute l’eau fournie au CERN est potable et utilisée telle quelle ou déminéralisée. La majeure partie de l’eau du CERN, provenant du lac Léman, est fournie par les Services industriels de Genève (SIG). Environ 1 %, issue principalement des nappes phréatiques, est fournie par la Régie des Eaux Gessiennes dans le Pays de Gex (France), zone en situation de stress hydrique. Les fournisseurs envoient au CERN des rapports de consommation mensuels ou annuels.
Environ 80 % de l’eau du CERN sert aux activités industrielles, notamment au refroidissement du complexe d’accélérateurs, des détecteurs et des installations de calcul ; les 20 % restants sont utilisés à des fins sanitaires. Depuis 2021, en particulier depuis le redémarrage des activités de physique après le LS2, la quantité d’eau nécessaire au refroidissement des installations de recherche augmente régulièrement. Néanmoins, la consommation globale du CERN en 2021 et 2022 (respectivement 2 661 et 3 234 mégalitres) a été plus faible qu’en 2018, dernière année d’exploitation (3 477 mégalitres), en raison de la reprise progressive de l’exploitation des accélérateurs et des détecteurs après le LS2.
REJET D’EAU ET SURVEILLANCE
L’Organisation rejette les eaux de pluie, d’infiltration et de refroidissement dans les cours d’eau environnants, dont certains, de petite taille, sont sensibles à la qualité des effluents reçus. Le CERN prélève régulièrement des échantillons dans ces cours d’eau afin d’évaluer son impact, et rend compte chaque trimestre de son programme de surveillance aux autorités des États hôtes. La qualité des effluents est contrôlée en permanence selon des critères établis par le CERN et conformes à la réglementation des États hôtes. Des plans d’intervention en cas d’incident sont prévus dans le cadre de la préparation du CERN aux situations d’urgence. Le Laboratoire applique des procédures de limitation des conséquences et d’alerte des autorités des États hôtes et des services d’urgence compétents. Pendant la période couverte par ce rapport, le CERN n’a connu aucun incident dommageable pour l’environnement passible d’une sanction, financière ou autre (voir Conformité aux normes environnementales et gestion des substances dangereuses).
QUALITÉ DES EFFLUENTS
Une partie de l’eau des tours de refroidissement est évaporée pour refroidir les accélérateurs. Une autre partie est évacuée sous forme d’effluents contenant des résidus de produits utilisés pour éviter l’entartrage, la corrosion et la propagation de bactéries, notamment les légionelles. Afin de réduire la quantité des effluents et d’améliorer leur qualité, l’Organisation a modifié ses tours de refroidissement (ajout d’eau déminéralisée, installation d’un système de recyclage de l’eau des purges). Ces mesures ont permis de réduire les rejets dans les cours d’eau. 70 % des circuits ont été modifiés pendant le LS2 ; le reste sera adapté pendant le LS3, qui débutera en 2026.
Conséquence de l’augmentation de l’activité dans la zone Nord du site de Prévessin et de l’accroissement du débit d’eau qui en résulte, une nouvelle station de surveillance de l’eau a été installée en janvier 2022 pour contrôler la qualité des effluents rejetés dans le Lion voisin.
Le nouveau bassin de rétention du CERN situé en aval du site de Prévessin, qui possède un séparateur d’hydrocarbures pour le traitement des pollutions accidentelles, s’est avéré efficace pour réguler le débit et assurer la qualité des rejets d’eau du site. Un autre bassin sera aménagé en 2023 sur le site de Prévessin pour la collecte des eaux de ruissellement.
À Meyrin, le CERN envisage la construction d’un nouveau bassin de rétention des eaux pluviales en réutilisant une installation existante située sous l’un des bâtiments des foyers. Depuis quelques années, tous les nouveaux projets concernant le bassin versant du site de Meyrin comprennent des bassins de rétention (sur les toits, enterrés ou à l’air libre).
La Charte du Nant d’Avril prévoit également la construction de nouveaux bassins de rétention, ainsi que l’amélioration de la qualité des effluents provenant des tours de refroidissement. Dans le cadre du Comité tripartite sur l’environnement, le CERN a des échanges avec les autorités des États hôtes sur la qualité de ses effluents.
RÉSEAUX D’EAU DU CERN
En 2021, le Laboratoire a entamé un programme de consolidation des galeries techniques, sur dix ans, consistant à rénover les 80 galeries et infrastructures connexes. Ce projet concerne la rénovation des circuits d’eau, tels que ceux qui fournissent l’eau potable et l’eau utilisée par le Service de Secours et du Feu (voir Pour aller plus loin), mais aussi les réseaux d’assainissement, touchés par des problèmes de perméabilité des canalisations, et la mise en œuvre d’une procédure de contrôle des infiltrations d’eau dans les tunnels des accélérateurs. Une campagne d’inspection visant à actualiser la cartographie du réseau dans son ensemble a débuté en 2022.
PERSPECTIVES D’AVENIR
Comme pour les autres objectifs fixés dans le premier rapport sur l’environnement, la date visée (initialement 2024) a été décalée afin de tenir compte du nouveau calendrier des accélérateurs. Le CERN s’engage ainsi à limiter à 5 % la hausse de sa consommation d’eau d’ici la fin de la troisième période d’exploitation, en 2025 (année de référence : 2018).
En prévision de la phase à haute luminosité du LHC (HL- LHC), le CERN a approuvé la construction d’une installation de recyclage des eaux de refroidissement au point 1 de l’anneau du LHC. Il s’agira de collecter et de traiter l’eau des circuits de refroidissement du LHC et du SPS afin de la recycler et de la réinjecter au point 1. Après traitement, les effluents résiduels seront rejetés dans le réseau d’assainissement, ce qui permettra de réduire l’impact sur le Nant d’Avril. La construction de cette installation de recyclage contribuera également à limiter la consommation d’eau future, lorsque les besoins en refroidissement augmenteront avec le HL-LHC et les améliorations des expériences LHC.
Compte tenu de l’augmentation de la capacité de calcul nécessaire, un nouveau centre de données, prévu pour fin 2023, est en cours de construction à Prévessin. Son refroidissement s’appuiera sur les technologies les plus récentes, pour une efficacité énergétique optimale. Un refroidissement adiabatique sera assuré par des aéroréfrigérants pendant les périodes chaudes, ce qui permettra des économies d’eau. Par ailleurs, les aéroréfrigérants seront complétés par un système de recirculation afin de réduire encore la quantité d’eau utilisée. Enfin, la chaleur produite par le nouveau centre de données sera récupérée pour chauffer les 73 bâtiments du site de Prévessin (voir Énergie).
POUR ALLER PLUS LOIN
Esther Amarilla est responsable du lot de travaux « Refroidissement et ventilation » dans le cadre du programme de consolidation des galeries techniques.
— Comment ce projet a-t-il vu le jour ?
EA : Certains éléments du réseau ont plus de 60 ans et ont grand besoin d’être rénovés ou remplacés. En 2021, nous avons examiné l’état de l’ensemble des réseaux d’eau, en étroite collaboration avec les SIG, qui connaissent les faiblesses classiques de ce type de réseaux. Nous commencerons par la zone Ouest du site de Meyrin, où l’impact sur les activités scientifiques du CERN sera moindre ; nous travaillerons par étapes sur une période de dix ans afin de remplacer l’ensemble du réseau, sur les sites de Meyrin et de Prévessin.
— Quels sont les principaux objectifs du remplacement des réseaux d’eau potable ?
EA : Il s’agit d’accroître la fiabilité des différents réseaux (eau potable, refroidissement et assainissement) et d’améliorer la qualité de leur eau. Remplacer les réseaux vieillissants limitera le risque de fuites. Grâce à des canalisations plus compactes, le risque d’eau stagnante sera réduit. Il s’agit d’un programme très ambitieux, peu visible, mais qui aura un impact énorme.
Encore plus
Les questions relatives au présent rapport peuvent être adressées à : environment.report@cern.ch.