“兼职”为居民供暖,欧洲大型强子对撞机不再高冷

时间:2019-07-30 来源: 厦门新闻
科技日报

  大型强子对撞机(LHC),一听这个名字是一种非常冷酷的存在。在普通人的心目中,这种忙于粉碎各种粒子的设备可能只会与顶级物理学家接触。

但是,我们真的要改变它的刻板印象。很难想象这种“高层”科学装置会试图加热周围的居民。

当地时间7月23日,欧洲核研究中心(CERN)宣布已与法国地方当局签署协议,考虑将大型强子对撞机产生的热量从2022年回收到附近的Fener-Voltaire。用于冬季取暖。

将小循环变成大循环

研究粒子的科学装置,如何为居民供暖?这得从LHC产生的热量说起。用于研究粒子的科学设备。如何给居民加热?这必须从大型强子对撞机产生的热量开始。

“LHC是世界上最大的科学设备之一。它在地下延伸27公里,功率为100兆瓦,即1亿瓦。“中国科学院高能物理研究所研究员,环形正负电子对撞机高杰,加速器负责人(CEPC),在接受“科技日报”采访时说,这种高功率的科学设备在运行过程中会产生大量的热量。

为了使科学单元保持在适当的工作温度,需要冷却系统。

CERN能源协调员Serge Crowder说,欧洲核子研究中心的许多系统和装置使用水进行冷却:首先,冷水注入冷却管,产生的热水被收集并送到冷却塔进行冷却,然后再次注入冷却。管道。

“目前的冷却管是一个小循环,冷却塔中的热量将会流失。如果冷却管变成一个大循环,流出的热水将被引入附近的居民家中,而原来的失去的热量将用于加热。“说。

欧洲核子研究中心打算尝试第二种方法,该方法计划将在LHC8实验场地收集的一些热水输出到目前在费内伏尔泰社区建造的供暖系统。未来,多达8,000名居民将能够以较低的成本加热,同时减少二氧化碳排放量。

据高杰介绍,由于供暖水一般是循环的,流入住宅的水将完成供暖任务并逐渐降温,然后沿管道返回CERN?⒅匦伦⑷肜淙垂艿馈R簿褪撬担尤炔街枞〈死淙此?

“绿色对撞机”成为一种新趋势

目前,连接LHC No. 8试验场和Ferney-Volthai社区的管道建设工作已经开始。预计热能回收系统将在2021年进行初步测试。到2022年,Ferney-Volthai社区的一些居民将享受它。大型强子对撞机提供的热量消失了。

“从冷却管流出的热水可以达到30摄氏度,这对于能量回收非常有用,”克劳德说。

高杰告诉“科技日报”记者,30℃冷却水是一种低温热源,回收技术比高温热源更难。欧洲核子研究中心官方网站提供的示意图表明,供热管道可以使用地热探针设备来储存热量并减少管道的温度波动。

克劳德说,欧洲核子研究中心已进行了多项研究,发现大型强子对撞机的2号实验场地和5号实验场地也可用于为附近社区提供热量。与此同时,他们正在考虑使用1号实验场所收集的热量来加热CERN总部所在的建筑物。

“'绿色对撞机'已经成为一个新的话题和未来的发展趋势。”高洁说,科学家正在研究各种方法来收集大型对撞机产生的高温热量或低温热量,以充分实现能量回收。

除了使用冷却管道外,科学家们还提出了一种大胆的设计:使用固体材料,具有很强的吸热性,同时不易散热,充分吸收对撞机产生的热量,然后运输材料到需要能源的地方。冷却。

作为国际直线对撞机(ILC)的理事会成员,高洁告诉“科技日报”记者,中国物理学家提出的CEPC计划和日本积极推行的ILC项目将来将拥有100兆瓦的电力。以上,两人都在考虑如何实现“绿色对撞机”。

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