Energetska kriza pogađa i znanost: bez struje nema istraživanja

Superračunalni i akceleratorski centri bore se s naglim porastom cijena plina i električne energije

Mladen Smrekar petak, 16. rujna 2022. u 09:19

Rastuće cijene energije teško pogađaju Europu; njene građane i tvrtke, ali i znanstvenike. Na udaru su i instituti koji upravljaju energetski gladnim superračunalima, akceleratorima i laserima. Prve znanstvene žrtve dogodile su se u siječnju, čak i prije rata u Ukrajini, kada je češki Lumius proglasio bankrot, prisilivši mnoga sveučilišta i istraživačke ustanove u zemlji da kupuju energiju po mnogo višim cijenama od glavnog dobavljača u regiji. 

Kašnjenja i prekidi radova

IT4Innovations, nacionalni centar za superračunala morao je svoje najsnažnije superračunalo Karolinu pokrenuti s trećinom kapaciteta. To je izazvalo lavinu kašnjenja za 1500 korisnika koji su se Karolinom služili za modeliranje klime i otkrivanje lijekova.

ELI Beamlines, češki pogon s laserskim zrakama velike snage, morao je prekinuti rad na nekoliko tjedana. Češka vlada obvezala se spasiti oba objekta do kraja 2023., ali njihova daljnja sudbina ostaje neizvjesna. Dođe li do redukcija, ELI Beamlines će možda opet morati zatvoriti postrojenje na šest mjeseci. A to bi ograničilo tekuće eksperimente za stotine korisnika i odgodilo buduće.

Zabrinuti su i u najvećem njemačkom akceleratorskom centru. DESY je unaprijed kupio dovoljno energije do 2023., ali te zalihe možda neće moći koristiti ako njemačka vlada nametne nacionalna energetska ograničenja. Zbog toga DESY istražuje mogućnosti pokretanja svojih strojeva na nižim energijama. 

Linearni akceleratori

Na primjer, mogao bi isključiti sinkrotron, kružni akcelerator čestica koji proizvodi svijetle x-zrake za oslikavanje proteina i materijala, tako da generira samo "meke" x-zrake niže energije. Međutim, DESY-jeva dva velika linearna akceleratora, koja se koriste za proizvodnju laserskih impulsa rendgenske svjetlosti, morala bi se potpuno zatvoriti jer se oslanjaju na supravodljive module kojima je potrebno konstantno kriogeno hlađenje koje zahtijeva energiju. 

Dođe li do redukcija, ELI Beamlines će možda opet morati zatvoriti postrojenje
Dođe li do redukcija, ELI Beamlines će možda opet morati zatvoriti postrojenje

Smanjenje operacija naštetilo bi važnim istraživanjima. BioNTech je DESY-jeve rendgenske uređaje koristio kako bi otkrio strukturu virusa SARS-CoV-2 i način na koji koristi svoj spike protein za prodor u ljudske stanice. Uz to, tamošnji istraživači proučavaju materijale koji se koriste u solarnim panelima i baterijama pa bi energetska kriza usporila inovacije, baš kad su nam najpotrebnije, upozoravaju DESY-jevi istraživači.

Veliki strojevi teško se ponovno pokreću nakon gašenja. Isključivanje vakuuma može oštetiti osjetljive sustave, zaustavljanje protoka vode u sustavima za hlađenje može uzrokovati koroziju, a starija elektronika možda se neće ponovno uključiti. 

Veliki potrošači

Razvoj energetske krize sa strahom se prati i u CERN-u, najvećem svjetskom laboratoriju za fiziku čestica, smještenom u Švicarskoj. Organizacija godinama unaprijed kupuje energiju iz francuske mreže, ali sada je glavna briga opskrba. Problem nije cijena nego dostupnost energenata. 

CERN će možda morati zatvoriti manje akceleratore kako bi održao rad Velikog hadronskog sudarivača
CERN će možda morati zatvoriti manje akceleratore kako bi održao rad Velikog hadronskog sudarivača

CERN godišnje koristi 1,3 teravat-sata energije, koliko potroši i 250.000 kućanstava. Francuske vlasti za energetiku mogle bi narediti CERN-u da ne radi u vrijeme kada je električna mreža najmanje stabilna, obično ujutro i navečer.

Pitanje prioriteta

Ovisno o učestalosti ovih zahtjeva, CERN-ov izlaz podataka mogao bi se znatno smanjiti, upozoravaju tamošnji istraživači. CERN možda morati zatvoriti manje akceleratore kako bi ispunio svoj glavni prioritet: održavanje operacija za Veliki hadronski sudarivač, najmoćniji svjetski akcelerator.

Pitanje je hoće li vlade održati istraživačke laboratorije u životu ili će prioritet dati industrijskim tvrtkama. Manji istraživački laboratoriji na sveučilištima mogli bi biti prepušteni sami sebi. A to će onda imati ozbiljne posljedice u stvarnom svijetu koji bi odjednom ostao bez brojnih rezultata znanstvenih istraživanja.