{"id":516498,"date":"2022-12-09T06:46:48","date_gmt":"2022-12-09T06:46:48","guid":{"rendered":"https:\/\/teknomers.com\/es\/los-fisicos-quieren-trabajar-de-una-forma-mucho-mas-ecologica-porque-un-acelerador-de-particulas-consume-energia\/"},"modified":"2022-12-09T06:46:50","modified_gmt":"2022-12-09T06:46:50","slug":"los-fisicos-quieren-trabajar-de-una-forma-mucho-mas-ecologica-porque-un-acelerador-de-particulas-consume-energia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/teknomers.com\/es\/los-fisicos-quieren-trabajar-de-una-forma-mucho-mas-ecologica-porque-un-acelerador-de-particulas-consume-energia\/","title":{"rendered":"Los f\u00edsicos quieren trabajar de una forma mucho m\u00e1s ecol\u00f3gica, porque un acelerador de part\u00edculas consume energ\u00eda"},"content":{"rendered":"<p> <br \/>\n<\/p>\n<div>\n<p>Ahorra muchos kilovatios hora: el Gran Colisionador de Hadrones est\u00e1 apagado.  El administrador CERN es uno de los mayores consumidores de energ\u00eda de Francia.  La organizaci\u00f3n de aceleradores de part\u00edculas utiliza 1,3 teravatios hora de electricidad al a\u00f1o, aproximadamente un tercio del consumo anual de energ\u00eda de \u00c1msterdam.<\/p>\n<p>El CERN no est\u00e1 solo.  Pr\u00e1cticamente todos los principales experimentos de f\u00edsica, desde los aceleradores de part\u00edculas hasta los telescopios (espaciales), consumen energ\u00eda.  En los \u00faltimos a\u00f1os, esto ha recibido una atenci\u00f3n cada vez mayor por parte de la propia comunidad.  Esto se desprende, entre otras cosas, de publicaciones cient\u00edficas con an\u00e1lisis cuantitativos de CO<sub>2<\/sub>huella de los experimentos actuales y de futuras instalaciones, que a\u00fan est\u00e1n en la fase de dise\u00f1o.  El co<sub>2<\/sub>la huella es la emisi\u00f3n total de gases de efecto invernadero, convertida en CO<sub>2<\/sub>equivalente, donde los gases de efecto invernadero que no contienen CO<sub>2<\/sub> se convierten, como el metano, en cu\u00e1nto CO<sub>2<\/sub> que tendr\u00eda la misma contribuci\u00f3n al calentamiento global.<\/p>\n<h2 class=\"groot\">Telescopios de emisi\u00f3n<\/h2>\n<p>Los autores argumentan que el CO<sub>2<\/sub>las emisiones y el otro impacto ambiental de la investigaci\u00f3n cient\u00edfica tanto como sea posible.  &#8220;Es importante que los cient\u00edficos act\u00faen&#8221;, dijo la astr\u00f3noma Annie Hughes en una conferencia de prensa sobre las emisiones de los observatorios a fines de marzo.  \u201cSi nosotros como cient\u00edficos no respondemos a los informes y advertencias de nuestros [klimaatwetenschappelijke] colegas, entonces es como si tu padre te dijera que no fumes mientras \u00e9l mismo enciende un cigarrillo\u201d.<\/p>\n<p>Lo que ayuda a estos defensores es el aumento de los precios de la energ\u00eda.  Esto significa que mantener bajo el consumo de energ\u00eda tambi\u00e9n asegura que se reduzcan los costos.<\/p>\n<p>El estudio de Hughes y sus colegas del Instituto de Investigaci\u00f3n en Astrof\u00edsica y Planetolog\u00eda de Toulouse encontr\u00f3 que todos los observatorios astron\u00f3micos que operaron en 2019 produjeron colectivamente alrededor de 20 millones de toneladas de CO<sub>2<\/sub>equivalente durante su vida.  Esto es comparable a las emisiones anuales de Estonia o Croacia, por ejemplo.  Para este c\u00e1lculo, <a rel=\"nofollow noopener\" href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41550-022-01612-3\" target=\"_blank\">que apareci\u00f3<\/a> en <em>Naturaleza Astronom\u00eda<\/em>los investigadores observaron el CO<sub>2<\/sub>emisiones de la construcci\u00f3n y uso de telescopios en la Tierra y misiones espaciales, que incluyeron el lanzamiento.<\/p>\n<h2 class=\"groot\">Estimaci\u00f3n m\u00e1s precisa<\/h2>\n<p>Para simplificar su estimaci\u00f3n, los investigadores asumieron que el CO<sub>2<\/sub>emisiones de las instalaciones es proporcional a su coste o peso.  Cuanto m\u00e1s caro o m\u00e1s pesado sea un telescopio, m\u00e1s CO<sub>2<\/sub>se le cobraron las emisiones.  Eso proporciona una estimaci\u00f3n aproximada, reconocen los investigadores.  Pueden estar equivocados hasta en un 80 por ciento.  Por ejemplo, estiman que las emisiones del telescopio espacial James Webb, que se lanz\u00f3 el a\u00f1o pasado, oscilan entre 310.000 y 1,2 millones de toneladas de CO.<sub>2<\/sub>-equivalente.  Para una estimaci\u00f3n m\u00e1s precisa, los investigadores necesitar\u00edan mucha m\u00e1s informaci\u00f3n de la que est\u00e1 disponible p\u00fablicamente.<\/p>\n<p>Por lo tanto, los investigadores piden a todas las instituciones de investigaci\u00f3n y agencias de financiaci\u00f3n que publiquen un c\u00e1lculo detallado del CO total (previsto) para cada proyecto.<sub>2<\/sub>huella, desde la construcci\u00f3n hasta la demolici\u00f3n.<\/p>\n<p>A pesar de la estimaci\u00f3n muy aproximada, seg\u00fan los investigadores, el c\u00e1lculo muestra que el CO anual<sub>2<\/sub>las emisiones de los observatorios astron\u00f3micos deben reducirse hasta veinte veces si quieren cumplir los objetivos clim\u00e1ticos.<\/p>\n<h2 class=\"groot\">Datos de emisiones inesperadas<\/h2>\n<p>Un experimento futuro que requiera tal <a rel=\"nofollow noopener\" href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.astropartphys.2021.102587\" target=\"_blank\">CO extendido<sub>2<\/sub>-c\u00e1lculo<\/a> se ha llevado a cabo es el proyecto Giant Array for Neutrino Detection (Grand).  Este experimento detectar\u00e1 part\u00edculas c\u00f3smicas con 200.000 antenas de la d\u00e9cada de 1930.<\/p>\n<p>Tres investigadores, incluidos dos grandes f\u00edsicos, calcularon el CO<sub>2<\/sub>huella de todo lo involucrado: desde la construcci\u00f3n del experimento y el software necesario para el an\u00e1lisis de datos, hasta las emisiones del transporte de las piezas, el viaje y el almacenamiento de datos.<\/p>\n<p>Suman casi 500 toneladas de CO<sub>2<\/sub>equivalente por a\u00f1o durante los primeros cuatro a\u00f1os, en los que se instalan las primeras trescientas antenas.  La segunda fase de m\u00e1s de cinco a\u00f1os, con diez mil antenas, es buena para m\u00e1s de 1.000 toneladas de CO<sub>2<\/sub>equivalente por a\u00f1o.  En la fase final, en la que se completar\u00e1 el experimento, habr\u00e1 m\u00e1s de 13.400 toneladas de CO<sub>2<\/sub>equivalente por a\u00f1o, que es comparable a la producci\u00f3n de mil autom\u00f3viles, escriben los investigadores.<\/p>\n<blockquote class=\"streamer licht\">\n<p>Los f\u00edsicos ya fantasean con el pr\u00f3ximo acelerador de part\u00edculas<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>En todas las fases, la tecnolog\u00eda digital, como computadoras, software de simulaci\u00f3n, procesamiento y almacenamiento de datos, result\u00f3 ser responsable de gran parte de las emisiones.  \u201cNo esper\u00e1bamos eso\u201d, env\u00eda un correo electr\u00f3nico a la f\u00edsica Kumiko Kotera de la Universidad de Par\u00eds.  \u201cCreemos que la gente es consciente de las emisiones causadas por los viajes y la producci\u00f3n del equipo de medici\u00f3n, pero olvida que las grandes cantidades de datos de medici\u00f3n que deben procesarse y almacenarse tambi\u00e9n pueden generar una enorme cantidad de CO<sub>2<\/sub>huella.&#8221;<\/p>\n<p>Tras la publicaci\u00f3n de Kotera y sus colegas, se elabor\u00f3 \u200b\u200bun &#8220;plan de pol\u00edtica verde&#8221; para Grand.  Establece, por ejemplo, que los viajes deben reducirse al m\u00ednimo haciendo que los socios locales realicen la mayor cantidad de trabajo posible en el sitio.  Adem\u00e1s, los datos se almacenar\u00e1n en centros con el menor CO posible<sub>2<\/sub>huella.  Tambi\u00e9n habr\u00e1 un plan de reciclaje de los equipos de medici\u00f3n.<\/p>\n<h2 class=\"groot\">Una f\u00e1brica de Higgs verde<\/h2>\n<p>Los f\u00edsicos de los aceleradores de part\u00edculas tampoco se quedan quietos.  Ya est\u00e1n fantaseando con otro acelerador de part\u00edculas de un bill\u00f3n de d\u00f3lares que consume mucha energ\u00eda.  Con ello quieren producir part\u00edculas de Higgs -que fueron descubiertas en 2012- en una cadena de montaje para poder estudiarlas en detalle.<\/p>\n<p>Hay varios dise\u00f1os sobre la mesa para tal f\u00e1brica de Higgs.  El que elija marca una gran diferencia para el CO<sub>2<\/sub>huella de la m\u00e1quina, <a rel=\"nofollow noopener\" href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1140\/epjp\/s13360-022-03319-w\" target=\"_blank\">descubri\u00f3 dos f\u00edsicos de part\u00edculas<\/a> quien examin\u00f3 cinco dise\u00f1os en octubre.  Dos de ellos, como el LHC, son circulares: el FCC del CERN en Ginebra y el CEPC.  Los otros tres son lineales: ILC de Jap\u00f3n, CLIC de CERN y C de EE. UU.<sup>3<\/sup>.<\/p>\n<p>Los f\u00edsicos de part\u00edculas adoptaron un enfoque especial para su comparaci\u00f3n.  Calcularon el consumo de energ\u00eda y CO para cada dise\u00f1o.<sub>2<\/sub>Huella por part\u00edcula de Higgs producida.  Patrick Janot, f\u00edsico de part\u00edculas del CERN, explica: &#8220;Hacemos esto porque la capacidad de hacer ciencia est\u00e1 directamente relacionada con la cantidad de higgs: cuantos m\u00e1s higgs, mejor es el resultado cient\u00edfico&#8221;.<\/p>\n<h2 class=\"groot\">La FCC lo hace mejor<\/h2>\n<p>Los aceleradores circulares destacan en la prueba de consumo de energ\u00eda porque producen part\u00edculas de Higgs m\u00e1s r\u00e1pido que los aceleradores lineales.  La FCC se destaca con 3 megavatios-hora de electricidad por bos\u00f3n de Higgs.  En la parte inferior est\u00e1 la C.<sup>3<\/sup> a 16 megavatios hora, m\u00e1s de cinco veces m\u00e1s que la FCC.<\/p>\n<figure class=\"inline\" data-source=\"gn4\">\n<\/figure>\n<p>La FCC lo hace a\u00fan mejor si incluye el origen del poder.  En el CERN, el 90 por ciento de la electricidad proviene del CO<sub>2<\/sub>-Fuentes libres, como la energ\u00eda nuclear.  Como resultado, el CO<sub>2<\/sub>La huella de la FCC es solo un 2 por ciento de la de la ILC, la alternativa menos sostenible.  Eso demuestra que es mejor construir su acelerador en un pa\u00eds donde el CO<sub>2<\/sub>Las emisiones de la producci\u00f3n de electricidad son bajas.<\/p>\n<p>Si le toca a Janot, el CO<sub>2<\/sub>La huella es uno de los criterios de decisi\u00f3n m\u00e1s importantes a la hora de elegir, dise\u00f1ar y optimizar un acelerador de part\u00edculas.<\/p>\n<h2 class=\"groot\">Emisiones excesivas<\/h2>\n<p>\u201cNo creo que el dise\u00f1o de la f\u00e1brica de higgs con el CO m\u00e1s peque\u00f1o<sub>2<\/sub>la huella se construir\u00e1 por definici\u00f3n\u201d, dice el f\u00edsico de part\u00edculas Tristan du Pree, de Nikhef y la Universidad de Twente, que est\u00e1 involucrado en el dise\u00f1o de FCC.  \u201cPero aquellos con niveles exorbitantes de CO<sub>2<\/sub>se excluyen las emisiones.  En mi opini\u00f3n, por ejemplo, CLIC no funciona debido al consumo de energ\u00eda\u201d.<\/p>\n<p>\u201cEste an\u00e1lisis es una buena manera de iniciar la conversaci\u00f3n sobre el CO<sub>2<\/sub>huella de los aceleradores de part\u00edculas\u201d, dice la f\u00edsica de part\u00edculas Caterina Vernieri, quien est\u00e1 involucrada en el dise\u00f1o de C<sup>3<\/sup>.  \u201cPero hay m\u00e1s aspectos, que los investigadores no han analizado, que debemos tener en cuenta para hacer una mejor estimaci\u00f3n del CO<sub>2<\/sub>huella.&#8221;<\/p>\n<blockquote class=\"streamer licht\">\n<p>El cient\u00edfico m\u00e1s sostenible es el que no investiga<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Vernieri, por ejemplo, no est\u00e1 del todo de acuerdo con la suposici\u00f3n de que m\u00e1s part\u00edculas de Higgs es la mejor manera de lograr mejores resultados cient\u00edficos.  \u201cEn los aceleradores lineales puedes obtener m\u00e1s informaci\u00f3n de las part\u00edculas de Higgs que tienes, incluso si haces menos.  Eso no est\u00e1 incluido en el c\u00e1lculo\u201d.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s, en ninguna parte se menciona que el C<sup>3<\/sup>los f\u00edsicos est\u00e1n buscando formas de construir un parque solar al lado, por ejemplo, para que la m\u00e1quina pueda funcionar completamente con electricidad verde, dice Vernieri.  \u201cY estamos trabajando en la automatizaci\u00f3n para que pocas personas tengan que estar presentes en el experimento, lo que ahorra emisiones de los viajes\u201d.<\/p>\n<p>Janot y su colega no incluyeron en su estimaci\u00f3n las emisiones asociadas con los viajes de los investigadores involucrados, la construcci\u00f3n, el an\u00e1lisis de datos, el almacenamiento de datos y las simulaciones.  Defienden esta elecci\u00f3n al final del art\u00edculo, donde muestran que estas emisiones son peque\u00f1as en comparaci\u00f3n con las de la electricidad utilizada para hacer funcionar un acelerador.  Janot: \u201cEste \u00faltimo domina el CO total<sub>2<\/sub>huella y, por lo tanto, es el factor m\u00e1s importante si desea optimizar una m\u00e1quina\u201d.<\/p>\n<h2 class=\"groot\">Reducir<\/h2>\n<p>Lo que estas primeras estimaciones del CO<sub>2<\/sub>La huella de los experimentos y observatorios es que son c\u00e1lculos complejos si quieres realizarlos con precisi\u00f3n.  Esto hace que sea dif\u00edcil comparar correctamente diferentes dise\u00f1os.  Pero est\u00e1 claro que algo tiene que cambiar si los f\u00edsicos y los astr\u00f3nomos quieren cumplir los objetivos clim\u00e1ticos.<\/p>\n<p>Una forma relativamente sencilla de salvar el clima, defendida por Hughes y sus colegas, es disminuir el ritmo al que se construyen nuevos observatorios astron\u00f3micos.  Y Vernieri considera esencial comenzar a buscar nuevas t\u00e9cnicas para los experimentos de f\u00edsica de part\u00edculas.  \u201cPorque construir aceleradores de part\u00edculas cada vez m\u00e1s grandes que funcionen con energ\u00edas a\u00fan m\u00e1s altas no es sostenible ni sustentable\u201d.<\/p>\n<p>Los f\u00edsicos enfatizan que luchar por CO cada vez m\u00e1s peque\u00f1o<sub>2<\/sub>huella no debe paralizar la investigaci\u00f3n.  Despu\u00e9s de todo, el cient\u00edfico m\u00e1s sostenible es el que no investiga.  DuPree.  \u201cEspero que se construya otro acelerador de part\u00edculas en un futuro cercano\u201d.<\/p>\n<aside class=\"licht\">\n<h2 class=\"gn4-blockhead\">\n<span class=\"keyword\">El ahorro de energ\u00eda<\/span>  \u00bfQu\u00e9 ya est\u00e1 pasando?<br \/><\/h2>\n<p><strong>El CERN tambi\u00e9n est\u00e1 trabajando en otras medidas de ahorro de energ\u00eda,<\/strong> adem\u00e1s de cerrar el LHC a principios de este a\u00f1o.  Por ejemplo, el LHC se apaga durante unos meses cada a\u00f1o en el invierno para no sobrecargar la red el\u00e9ctrica cuando todos en casa encienden la calefacci\u00f3n, cuando hay menos electricidad (verde) disponible.  Por este motivo, el acelerador de part\u00edculas estadounidense Tevatron se apaga durante un tiempo en verano, cuando la gente quiere refrescar sus casas con acondicionadores de aire. <\/p>\n<p><strong>En el instituto de investigaci\u00f3n holand\u00e9s Nikhef utilizan electricidad verde holandesa<\/strong> para sus complejos c\u00e1lculos inform\u00e1ticos, simulaciones y an\u00e1lisis de datos y buscamos la forma m\u00e1s eficiente de realizar estos c\u00e1lculos.  Adem\u00e1s, el (exceso) de calor producido por su centro de datos se utiliza para calentar el edificio Nikhef y las residencias de estudiantes al otro lado de la calle.  Adem\u00e1s, se alienta a los investigadores de Nikhef a viajar menos a las conferencias y a tomar el tren en lugar del avi\u00f3n con m\u00e1s frecuencia.<\/p>\n<\/aside>\n<link href=\"https:\/\/static.nrc.nl\/vorm\/kop\/css\/honk.css\" rel=\"stylesheet\"\/>\n<link href=\"https:\/\/static.nrc.nl\/vorm\/longread\/css\/honk.css\" rel=\"stylesheet\"\/>\n<link href=\"https:\/\/static.nrc.nl\/vorm\/streamer\/css\/honk.css\" rel=\"stylesheet\"\/>\n<link href=\"https:\/\/static.nrc.nl\/vorm\/inzet\/css\/honk.css\" rel=\"stylesheet\"\/>\n<\/p><\/div>\n<p><br \/>\n<br \/><a href=\"https:\/\/www.nrc.nl\/nieuws\/2022\/12\/09\/fysici-willen-veel-groener-gaan-werken-want-een-deeltjesversneller-vreet-energie-a4150696\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">ttn-es-33<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ahorra muchos kilovatios hora: el Gran Colisionador de Hadrones est\u00e1 apagado. 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