L’étude de faisabilité du Futur collisionneur circulaire (FCC) vise à développer un concept pour une nouvelle infrastructure de recherche destinée à accueillir la prochaine génération de collisionneurs de particules de performance plus élevée, dans le but de prolonger les recherches actuellement menées au LHC, une fois que le LHC à haute luminosité (HL-LHC) sera arrivé à son terme, au-delà de 2040.
En 2021-2022, l’étude FCCIS (FCC Innovation Study)*, financée par l’Union européenne, a lancé un concours international, axé sur le défi, intitulé « Mining the Future », qui invitait scientifiques et entreprises à proposer des solutions innovantes et techniquement réalisables pour transformer les matériaux excavés lors de la construction des structures souterraines du FCC en une ressource utilisable. Le potentiel de réutilisation des matériaux d’excavation est l’un des facteurs qui contribueront à l’acceptabilité et au rapport coût-efficacité du projet FCC.
Les solutions proposées sont actuellement intégrées dans un schéma spécifique et évaluées sur le terrain ; elles arriveront à maturité d’ici à 2030. Les évaluations ont un double objectif : déterminer comment procéder à l’identification, au tri et au prétraitement sur place des matériaux au cours du processus d’excavation ; et préparer différentes voies de réutilisation pour trier et prétraiter les matériaux, y compris la transformation de la roche stérile – une roche sédimentaire molle et hétérogène appelée molasse – en sol fertile pour l’agriculture, la foresterie et les applications de renaturation, conformément aux principes d’une économie circulaire. La création d’un sol fertile, dont la qualité est garantie, est un processus de longue haleine qui s’étend sur plusieurs années et qui constitue une première expérience à grande échelle, consistant en des tests sur le terrain dans un « laboratoire à ciel ouvert » (« Open Sky Laboratory »).
L’Open Sky Laboratory, un terrain d’environ 10 000 m2 situé près du point 5 du LHC (CMS, Cessy, France – voir l’image), a été mis à disposition et sera préparé en collaboration avec les départements SCE et EN du CERN. La molasse extraite lors des excavations réalisées pour le HL-LHC sera transportée sur ce terrain pour être utilisée lors des tests. De premières analyses de laboratoire seront effectuées hors site dans le but de déterminer le mélange le plus approprié de molasse et d’autres matériaux. Elles seront suivies de tests sur le terrain dans l’environnement contrôlé de l’Open Sky Laboratory (surveillance du terrain, des conditions météorologiques et de la croissance des plantes), à l’aide de protocoles scientifiques élaborés par une collaboration d’universités travaillant dans ce domaine.
Conformément à la longue tradition du CERN, ce projet repose sur une collaboration ouverte avec le monde universitaire et l’industrie. Actuellement, la collaboration compte des universitaires et des chercheurs spécialisés en agronomie, pédogenèse et géologie, ainsi que des partenaires industriels dont les activités ont trait à l’ingénierie des sols et à la phytoremédiation, aux techniques de traitement des sols et aux systèmes de surveillance et de contrôle.
Une évaluation socio-économique des cas de réutilisation des sols transformés sera réalisée de manière à évaluer les avantages économiques potentiels pour la construction du FCC ainsi que les avantages potentiels pour l’ensemble du secteur de la construction en Europe.
*Convention de subvention n° 951754