Konkurs CERN sprzyja powstawaniu zrównoważonych rozwiązań

W ramach planów dotyczących rozszerzenia floty istniejących akceleratorów cząstek, CERN zamierza zbudować wzdłuż granicy francusko-szwajcarskiej nowy 100-kilometrowy zderzacz cząstek wykorzystujący ruch okrężny. Jednak zarówno budowa tego zderzacza, jak i stworzenie infrastruktury towarzyszącej w kompleksie tuneli, jaskiń oraz wykopów znajdujących się na głębokości od 200 do 300 metrów pod ziemią będzie wymagało usunięcia blisko 9 milionów metrów sześciennych materiałów ziemnych, głównie molasy. Co można zrobić, by materiał ten nie trafił na wysypiska odpadów?

Z myślą o założeniach gospodarki o obiegu zamkniętym konsorcjum, w którego skład weszły CERN, podmioty odpowiedzialne za budowę zderzacza Future Circular Collider oraz Uniwersytet w Leoben (Austria) zorganizowały w maju 2021 roku konkurs Mining the Future dzięki wsparciu ze strony finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu FCCIS. Celem konkursu jest poszukiwanie zrównoważonych i ekologicznych rozwiązań w zakresie ponownego wykorzystania wydobytej molasy.

W pierwszym etapie konkursu konsorcja, w których skład weszli przedstawiciele środowisk akademickich oraz podmiotów przemysłowych, złożyły 12 propozycji w zakresie wykorzystania tego materiału. Przesłane propozycje zostały następnie ocenione przez panel ekspercki, w którego skład weszli światowej klasy specjaliści. Ocenie poddano między innymi poziom gotowości technologicznej zaproponowanych rozwiązań, potencjał innowacyjny oraz wpływ społeczno-gospodarczy.W wyniku procesu oceny eksperci wybrali cztery propozycje, które trafiły na listę projektów nominowanych do wyróżnienia. Zwycięska propozycja została ogłoszona podczas ceremonii rozdania nagród, która odbyła się w ośrodku Globe of Science and Innovation w szwajcarskiej gminie Meyrin 27 września 2022 roku. W związku z wyróżnieniem autorzy propozycji zatytułowanej „Molasa jako nowa ruda” (ang. „Molasse is the new ore”) otrzymają dofinansowanie w wysokości nawet 40 000 euro na potrzeby dalszych prac badawczo-rozwojowych oraz opracowanie planów biznesowych mających na celu wprowadzenie tej nowej technologii na rynek. Propozycja zgłoszona do konkursu przez konsorcjum, na którego czele stanęła szwajcarska organizacja BG Ingénieurs Conseils, dotyczy wyzwania identyfikacji materiałów nadających się do dalszej waloryzacji w molasie.

Proponowane rozwiązanie zostało opisane przez autorów następująco: „Biorąc pod uwagę tempo usuwania tego materiału złożonego przede wszystkim z piasku, iłów oraz gliny, a także konieczność rozdzielania jego elementów składowych na możliwie najwcześniejszym etapie procesu w oparciu o zróżnicowane kryteria, konieczne jest przygotowanie systemu ciągłej analizy przepływu. Na następnym etapie materiał będzie gromadzony w ramach pośredniej platformy wyposażonej w różnorodne rozwiązania techniczne. Zgromadzony materiał zostanie następnie poddany analizie przy pomocy urządzenia zainstalowanego przy pasie transmisyjnym będącym elementem stacji przetwarzania, który pozwoli na natychmiastową identyfikację materiałów składowych urobku na podstawie cech petrograficznych”.

Wśród pozostałych projektów nominowanych do nagrody przez panel ekspertów, propozycja złożona przez Amberg i partnerów obejmowała rozwiązanie pozwalające na sortowanie, identyfikację oraz rozdrabnianie molasy na materiały o znanym składzie, co może umożliwić jej wykorzystanie w przyszłych projektach. Druga z propozycji, opracowana przez konsorcjum złożone z Briques Technic Concept oraz partnerów, dotyczyła odzyskiwania i ponownego wykorzystania 300 000 m3 molasy na potrzeby dalszego przetwarzania w celu stworzenia cegieł ziemnych, które pozwolą na budowę miliona metrów kwadratowych ścian nośnych. Ostatnia propozycja złożona przez konsorcjum, na którego czele stanęła firma Edaphos, dotyczyła przetwarzania molasy przy pomocy procesu glebotwórczego, aby uzyskać materiał przypominający próchnicę.

Obszary zastosowania zrównoważonych rozwiązań zaprojektowanych w ramach konkursu, który otrzymał wsparcie ze strony finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu FCCIS (Future Circular Collider Innovation Study), nie ograniczają się wyłącznie do prac związanych z kolejnym zderzaczem cząstek budowanym przez CERN. Jak twierdzi dr Johannes Gutleber, jeden ze starszych członków kadry naukowej CERN, przedstawione rozwiązania mogą także znaleźć zastosowanie w projektach budowy tuneli oraz innych podziemnych obiektów inżynierskich. Dr Gutleber, który jest pomysłodawcą całego konkursu, stwierdził w wypowiedzi przytoczonej w informacji prasowej opublikowanej w witrynie internetowej CERN: „Nasza jednostka od lat zajmuje się pionierskimi rozwiązaniami technicznymi, które są wykorzystywane w wielu obszarach wykraczających poza najważniejsze dziedziny zainteresowania naukowego, na których koncentrują się nasze badania”.

Więcej informacji:

strona projektu FCCIS