La zone expérimentale Est du Synchrotron à protons (PS) va subir une métamorphose complète, une amélioration qui promet, au final, jusqu’à 90% d’économie d’énergie sur les consommations en électricité et en gaz. Validé par le Conseil du CERN mi-2016, le projet de rénovation a démarré l’implémentation cette année avec les travaux de génie civil.
Avec un volume de 100 000 m3, le bâtiment 157, connu aussi comme la zone expérimentale Est du PS, abrite les expériences CLOUD, CHARM et IRRAD et compte parmi les structures les plus anciennes et les plus grandes du CERN. La zone Est abrite 4 lignes de faisceau en provenance du PS. Le vieillissement des installations datant des années soixante et plusieurs pannes techniques ont rendu sa rénovation indispensable. L’amélioration permettra de réaliser les expériences et les tests faisceaux avec une disponibilité, une fiabilité et une sécurité bien meilleures.
Le chantier comprend deux grandes phases. La première, qui a déjà démarré, consiste à restaurer complètement l’enveloppe du bâtiment. Cette restauration a deux objectifs : assurer un environnement de travail sain et améliorer les performances énergétiques. Les travaux de génie civil consistent donc à retirer les éléments qui contiennent de l’amiante et à renforcer l'isolation thermique du bâtiment avec des panneaux sandwichs. Ceci permettra une réduction considérable des coûts de chauffage : la consommation thermique devrait passer de 3,5 GWh/an à seulement 1,2 GWh/an après la mise à niveau.
« Le défi principal est de réaliser les travaux tout en gardant l’installation en exploitation cette année pour l’usage de ses utilisateurs », explique Sébastien Evrard, chef de projet pour la rénovation de la zone expérimentale Est du PS.
La deuxième phase, prévue lors du long arrêt technique, consiste à changer les aimants et leur alimentation. Les aimants sont actuellement alimentés en continu, seulement 7% de l’énergie étant réellement utilisée pendant le temps de faisceaux. Les nouveaux aimants seront alimentés de manière cyclique, avec de surcroît un système de récupération d’énergie entre chaque cycle. L’énergie restituée par les aimants lors de leur démagnétisation sera stockée dans des batteries de condensateurs associées aux nouveaux convertisseurs de puissance. Elle sera directement réutilisée au cycle suivant pour magnétiser à nouveau les aimants. La consommation électrique devrait ainsi être réduite de 11 GWh/an à environ 0,6 GWh/an.
L‘amélioration de la performance énergétique a permis au département SMB et au projet d’obtenir une importante subvention de l’Office cantonal de l’énergie de Genève (OCEN). Cette subvention est une première pour le CERN et le département souhaite qu’elle serve d’exemple pour de futures rénovations.
Des améliorations supplémentaires seront entreprises pour le confort des utilisateurs. Après sa rénovation complète à la fin du deuxième long arrêt technique en 2021, le hall offrira deux nouvelles zones de tests faisceaux, en plus des trois installations déjà existantes.