بحران انرژی اروپا برخورددهنده هادرونی بزرگ را در آستانه تعطیلی قرار داده است

بحران انرژی اروپا تهدیدی برای کاهش سرعت روند آزمایش‌های بشر پیرامون نیروهای بنیادی طبیعت خواهد بود. سرژ کلودت، رئیس بخش مدیریت انرژی سرن اعلام کرده که سازمان اروپایی تحقیقات هسته‌ای یا سرن در حال تهیه پیش‌نویس‌هایی برای تعطیل کردن برخی از شتاب‌دهنده‌های ذرات خود در دوره‌های اوج تقاضا است.

به گفته آقای کلودت، سرن همچنین در حال بررسی این موضوع است که چگونه می‌تواند برخورددهنده هادرونی بزرگ را هم درصورت لزوم از کار بیندازد؛ شتاب‌دهنده معروف و باعظمتی که از آن به‌عنوان بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده جهان نام برده می‌شود. کلودت می‌گوید: «نگرانی ما واقعاً پیرامون ثبات شبکه است، چون تمام تلاش خود را برای جلوگیری از خاموشی در منطقه خودمان انجام می دهیم.»

این آمادگی‌ها و مهیاسازی‌ها برای سناریوهای احتمالی پیش رو همگی نشان‌دهنده‌ی تأثیر گسترده‌ی اقدام مسکو برای تبدیل وابستگی اروپا به منابع انرژی روسیه به‌نوعی سلاح یا اهرم فشار درزمینه‌ی جنگ اقتصادی است. پس از آن که گازپروم PJSC غول انرژی روسیه، روز جمعه اعلام کرد که تحویل گاز طبیعی ازطریق خط لوله گاز نورد استریم (شریان اصلی روسیه برای تحویل سوخت به اروپا) را به‌طور نامحدود متوقف می‌کند، اقدامات اضطراری گوناگونی اکنون روی میز مقامات مختلف اروپایی قرار گرفته است و با نزدیک شدن به فصل زمستان، قاره‌ی سبز خود را بیش از هر زمانی با بحران انرژی و رسیدن به وضعیت سهمیه‌بندی گاز نزدیک می‌بیند.

سران سوئد و فنلاند روز جمعه اعلام کردند که از تولیدکنندگان برق منطقه‌ای حمایت مالی خواهند کرد. آن‌ها همچنین تأکید کردند که این اقدام گازپروم بازار برق منطقه و ثبات مالی گسترده‌تر آن را تهدید می‌کند. اتحادیه اروپا در حال آماده‌سازی طرح‌‌هایی برای بازسازی بازار است تا بتوانند با اتخاد تدابیری دست کم بخشی از مشکل را حل کند.

روسیه هفته گذشته جریان گاز طبیعی به اروپا ازطریق خط لوله نورد استریم را به‌طور نامحدود به حالت تعلیق درآورد و این اتحادیه را به سهمیه‌بندی گاز با نزدیک شدن به فصل زمستان نزدیک کرد.

مصرف‌کنندگان بزرگ انرژی در سرتاسر اروپا در حال برنامه‌ریزی برای کاهش مصرف خود در زمستان هستند. زمستان درست همان فصلی است که تقاضا برای مصرف گاز و برق به‌منظور گرمایش اماکن مختلف به اوج خود می‌رسد. هم اکنون شماری از کارخانه‌های اروپایی، از کوره‌های فولاد گرفته تا تولیدکنندگان کود در حال تعطیل کردن فعالیت‌هایشان هستند. افزایش قیمت برق و گاز باعث ناتوانی آن‌ها برای رقابت در بازار جهانی شده است.

مرکز سرن در مجتمعی وسیع در مرز فرانسه و سوئیس قرار دارد و یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان برق فرانسه محسوب می‌شود. این مرکز در اوج زمان بهره‌برداری از شبکه برق، نزدیک به ۲۰۰ مگاوات برق مصرف می‌کند که معادل با تقریباً یک‌سوم مصرف برق ژنو، شهر مجاور آن است. احتمالاً می‌دانید که معروف‌ترین نتیجه برخورددهنده بزرگ هادرونی یا LHC، تأیید وجود بوزون هیگز در سال ۲۰۱۲ بود.

ما و هر چیزی که اطرافمان می‌بینیم از ذرات تشکیل شده است. اما زمانی که جهان آغاز شد، هیچ ذره‌ای جرمی نداشت. همه‌ی آن‌ها با سرعت نور در حال چرخش بودند. ستارگان، سیارات و حیات تنها به این دلیل پدید آمدند که ذرات جرم خود را از میدان بنیادی مرتبط با بوزون هیگز به دست آوردند. همان‌طورکه گفتیم وجود این میدان جرم‌دهنده در سرن کشف و تأیید شد.

کلودت اشاره کرد که هدف سرن حفظ فعالیت LHC و جلوگیری از خاموش شدن ناگهانی آن است؛ زیرا خاموشی ناگهانی می‌تواند این دستگاه عظیم ۴/۴ میلیارد دلاری را مختل کند. LHC یکی از هشت شتاب‌دهنده‌ی حاضر در مجموعه سرن است. در مرکز سرن همچنین دو کاهش‌دهنده ذرات وجود دارد که برای دانشمندان امکان مطالعه‌ی پادماده را فراهم می‌کند.

سرن در حال مذاکره با غول برقی دولتی فرانسوی EDF SA تأمین‌کننده برق این مرکز است. آن‌ها به‌دنبال دریافت یک روز هشدار مشخص پیرامون نیاز به مصرف برق کمتر در مرکز سرن هستند. مقامات CERN اولویت را به خاموش کردن سایر شتاب‌دهنده ها خواهند داد و تا حد امکان می‌خواهند از خاموش کردن برخورددهنده هادرونی بزرگ خودداری کنند. گفتنی است که خاموش کردن سایر شتاب‌دهنده‌ها نیز مصرف برق مرکز را تا ۲۵ درصد کاهش خواهد داد.

خاموش کردن خود LHC نیز می‌تواند باعث یک صرفه‌جویی ۲۵ درصدی دیگر شود: برخورددهنده بزرگ به آهنرباهای ابررسانایی که تا منفی ۲۷۰ درجه سانتی‌گراد سرد می‌شوند متکی است. این مقدار از سرمایش به‌منظور خم کردن پرتو ذرات، حتی زمانی که پرتو خاموش باشد نیاز است و ناگفته پیدا است که رسیدن به چنین نقطه‌ای از سرمایش و دمای پایین به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد. رها کردن آهنرباها به حال خود و گرمتر شدن آن‌ها می‌تواند آزمایش‌ها در LHC را برای هفته‌ها به عقب بیندازد. آقای کلودت در این مورد گفت:

این یک اقدام داوطلبانه است. هیچکسی نمی‌خواهد اسباب بازی خود را نابود کند!

برخورددهنده بزرگ هادرونی، بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده ذرات جهان، در زمان اوج کار، یک سوم ژنو، شهر مجاور خود انرژی مصرف می‌کند.

مقامات سرن در حال تنظیم طرحی برای توقف شماری از آزمایش‌ها هستند. آن‌ها طرح پیشنهادی‌شان را در پایان ماه جاری میلادی (حدود ۲۰ روز بعد) به نمایندگان دولت‌های تأمین‌کننده‌ی بودجه این مرکز ارائه خواهند کرد. کلودت گفت:

اگر بودجه‌ای برای انجام کارهای علمی به ما داده شود و قرار باشد داوطلبانه [فعالیت مربوط به] علم را برای صرفه‌جویی در انرژی متوقف کنیم، بایستی مطمئن شویم که از حمایت کشورهای مربوطه برخورداریم.

منابع الکتریسیته به‌ویژه در فرانسه با محدودیت رو‌به‌رو شده است، زیرا EDF در یکی از رایج‌ترین طراحی‌های راکتور خود، خوردگی‌هایی از لوله‌ها را شناسایی کرده و همین مسئله باعث شد که این شرکت ۱۲ مورد از راکتورها را برای تعمیرات از حالت کار خارج کند. البته بنابر اعلام مقامات، آن‌ها قصد دارند راکتورها را قبل از پایان فصل زمستان دوباره راه‌اندازی کنند.

شرکت‌های توزیع برق در اروپا اغلب مفاد قراردادی با تأمین‌کنندگان برق خود دارند که از آن‌ها می‌خواهد در‌صورت لزوم و در زمان اوج تقاضا، بایستی مصرف را کاهش دهند. باید در نظر داشت که چنین اقدمی برای یک کارخانه، می‌تواند مساوی با تعطیلی موقت خط تولید باشد و همین امر در ادامه می‌تواند چالش‌هایی را درزمینه‌ی زنجیره تأمین آن کالای خاص به وجود آورد.

البته بنا بر گفته‌ی کلودت قرارداد مرکز سرن با شرکت EDF چنین شروطی را ندارد. این مرکز در حال اجرای یک برنامه فشرده برای انجام آزمایش‌های علمی است و شتاب‌دهنده‌ها به‌ویژه زمانی که LHC از ماه مه تا دسامبر در حال کار باشد، اغلب به‌صورت شبانه‌روزی کار می‌کنند. این موضوع برای ایجاد برخوردهای کافی به‌منظور تأیید یک نتیجه آزمایشی ضروری است.