Quanto inquinano gli acceleratori di particelle? Lo studio del Cern

Si chiama Fcc, acronimo di Future Circular Collider, e, se e quando verrà effettivamente realizzato, sarà il più grande acceleratore di particelle al mondo. Più grande perfino di Lhc, lo strumento con il quale gli scienziati del Cern di Ginevra sono riusciti a individuare il bosone di Higgs dieci anni fa, che con i suoi 27 chilometri di circonferenza piccolo non è. Ma nella progettazione del nuovo acceleratore non contano solo le dimensioni: fisici e ingegneri cominciano infatti a tener conto anche dell’impatto ambientale derivante dalla costruzione e dal funzionamento di macchine così grandi e complicate. Quasi un dovere, nel momento in cui i grandi della Terra sono riuniti in Egitto, alla Cop27, per confrontarsi sulle sfide climatiche ed energetiche del pianeta.

Uno studio appena pubblicato sulla rivista The European Physics Journal Plus, a firma proprio degli esperti del Cern, ha valutato il consumo energetico e l’impatto ambientale di diversi tipi di acceleratori di particelle, mostrando che l’attuale progetto di Fcc è effettivamente il più “sostenibile”, dal momento che dovrebbe consumare solo un sesto dell’energia rispetto ad altri progetti. Un risparmio niente male, insomma.
 

Gli acceleratori come Lhc e Fcc sono considerati “fabbriche di Higgs”, proprio in virtù del fatto che vi si riescono a produrre bosoni di Higgs con i quali si cerca di studiare e caratterizzare la nuova fisica. Le fabbriche di Higgs alternative a Fcc considerate nello studio appena pubblicato sono il Circular Electron Positron Collider (Cepc) cinese, lo International Linear Collider (Ilc) giapponese, il Compact Linear Collider (Clic) del Cern e il Cool Copper Collider (C³) statunitense (Ilc, Clic e C³ sono acceleratori lineari, a differenza di Lhc, Fcc e Cepc che sono circolari): gli scienziati ne hanno valutato l’impatto ambientale considerando quanta energia consumerebbero, in media, per ogni bosone di Higgs prodotto. “Questa scelta ha senso”, ha commentato a Nature Patrick Janot, fisico del Cern, “perché la possibilità di fare nuove scoperte è direttamente collegata al numero di bosoni di Higgs prodotti”. In generale, gli acceleratori circolari tendono ad avere un consumo di energia annuale simile a quello degli acceleratori lineari, ma generano bosoni di Higgs più velocemente, quindi in teoria possono “produrre” più scienza in meno tempo.

Ed ecco i numeri: secondo l’analisi, Fcc consumerebbe circa 3 megawattora di elettricità per ogni bosone di Higgs prodotto, seguito subito dopo da Cepc con 4,1 megawattora. Gli acceleratori lineari hanno performance leggermente peggiori, e la classifica è chiusa da C³ con i suoi 18 megawattora per bosone. Bisogna però tener conto del fatto che ci sono anche altri costi ambientali non inclusi nell’analisi, tra cui le emissioni derivanti dalla costruzione delle nuove strutture e dalla dismissione di quelle precedenti e da quelle derivanti dai rivelatori.