Que faire des matériaux qui pourraient être extraits du sous-sol s’il était décidé de construire un nouveau collisionneur de particules ? C’est la question que le CERN a souhaité anticiper, sans attendre une éventuelle décision, afin de prévoir la réutilisation et le recyclage de cette terre appelée molasse.

La molasse est une roche de nature très hétérogène – constituée d’une succession de couches de grès, cimentées ou limoneuses, entre lesquelles s’intercalent des marnes et des roches argileuses, pour laquelle aucun processus de valorisation à l’échelle industrielle n’est connu à ce jour. Conformément aux principes de l’économie circulaire, l’étude FCC examine les possibilités de réemploi et de valorisation des matériaux qui seraient excavés. Une étude approfondie a été effectuée ces dernières années avec la participation d’experts français, suisses et internationaux du domaine. Elle sera une donnée importante permettant de compléter les travaux d’une stratégie de gestion des matériaux d’excavation axée sur plusieurs axes de valorisation, en fonction de leur propriétés géo-mécaniques, minéralogiques et chimiques et de leur conformation physique (sables, graviers, etc.). Un de ces axes consiste à utiliser des matériaux excavés dans des filières innovantes, en partie identifiées et vérifiées en laboratoire par le biais du concours Mining the Future qui s’est tenu en 2021 et 2022. Désormais, la technologie doit être démontrée à grande échelle dans un environnement contrôlé et être adaptée aux différentes compositions de sol et de plantes. 

Le projet OpenSkyLab (“Laboratoire à ciel ouvert”) qui vient de commencer sur un terrain du CERN situé dans la commune de Cessy (Ain) a pour objectif de tester et améliorer un processus innovant pour transformer cette molasse en terre fertile et créer un substrat doté d’une valeur agronomique lors de son utilisation. Diverses applications sont envisagées comme l’aménagement paysager, le comblement de carrières, la couverture d’axes routiers, les chemins forestiers, les substrats pour les abords des routes, les haies bocagères et bien d’autres. Ce processus repose notamment sur la séparation des matériaux d’excavation par granulométrie et par typologie. Leur mélange avec du compost, et des micro-organismes et des champignons normalement présents dans le sol et éventuellement du sol naturel servant à la fois d’apport en matière organique et en micro-organismes pourrait permettre la reconstruction progressive du substrat naturel. 

Plusieurs cellules d’essai sont donc actuellement déployées sur un terrain agricole d’une superficie de 10 000 m2 (voir photo ci-dessus). La phase d’exploitation est prévue pour 4 ans. Les cellules d’essai d’environ 6 mètres sur 8 seront remplies avec une molasse qui provient des excavations liées au programme d’amélioration du collisionneur LHC, HL-LHC. 

La croissance des plantes, observée sur plusieurs saisons et plusieurs années sera surveillée et évaluée par différents capteurs, et des analyses seront réalisées en laboratoire tout au long du projet. Il sera question d’identifier le mélange le plus approprié entre molasse et amendements afin d’optimiser la constitution d’un sol fertile. 

Cette approche ne démontre pas seulement la durabilité d’un projet phare scientifique. Il favorisera aussi l’émergence d’une économie circulaire pour la gestion des déblais inertes, réduisant la pression pour trouver des endroits de stockages définitifs et diminuant l’utilisation des matières premières. Une belle perspective pour réduire en même temps l’empreinte carbone et le trafic routier associé au transport pour tout projet de tunnel ou autre impliquant l’extraction de molasse que l’on trouve en bordure nord de l’arc alpin jusqu’en Hongrie. 

Luisa Ulrici

Nous avons posé trois questions à deux acteurs du territoire, en France et en Suisse, travaillant au quotidien avec le CERN.

VU DE FRANCE …

3 questions à Jacques Dupoyet, président d’Alfa3a

Votre association à vocation sociale, notamment en matière de logement, est en relation avec le CERN de longue date. De quelle manière ?   

Les relations entre alfa3a et le CERN datent du début des années 1970, juste après la création de notre organisme dont l’objet initial était de gérer un dispositif de résorption de l’habitat insalubre, et de lutter contre l’habitat indigne dans le département de l’Ain. Si l’évolution d’alfa3a nous a conduit à en élargir largement le champ tant sur le plan géographique, que sur la nature des actions menées, c’est bien cette mission de service public d’origine qui nous a amené à travailler en étroite collaboration avec le CERN, au demeurant membre à part entière de notre association. 

Dès cette époque, nous avons réalisé avec un bailleur social du département, à Saint Genis-Pouilly, près du site du CERN à Meyrin, un premier foyer-résidence de 230 chambres, avec un bâtiment de 80 aménagé pour des chercheurs du CERN, les 150 restantes étant affectées pour l’essentiel aux employés des entreprises travaillants pour le compte du CERN.

Forts de cette première expérience, dès 1981, nous avons poursuivi et intensifié notre compagnonnage avec le CERN à la faveur du projet du LEP, en participant à ses côtés, avec l’Etat français et les collectivités locales du Pays de Gex aux réflexions permettant l’accueil de centaines de nouveaux arrivants pour la réalisation de ce nouveau grand chantier. Dans ce cadre nous avons eu aussi à développer des actions de formation en Français Langue Etrangère pour les travailleurs étrangers employés sur ce chantier, puis à accompagner, en lien avec les services de la Direction du Travail et de l’Emploi du Département de l’Ain, leurs départs du Pays de Gex au terme de leurs missions.

Ces relations auraient-elles vocation à se poursuivre ou à se développer à l’avenir, et dans quel domaine ?

Suite à ce très beau chantier, nous ne pouvons que rendre hommage à la très grande qualité des personnes du CERN, mais également des élus et des représentants des services de l’Etat ayant eu la charge de sa préparation. Au-delà de nos relations actuelles de simple service logement avec le CERN, nous sommes bien évidemment totalement prêts à relever de nouveaux défis à son service, ne serait-ce que pour renouveler notre expérience LEP dans le futur programme FCC. 

Quels enseignements pouvez-vous tirer de ces liens entre le CERN et le territoire ?

Le CERN est une chance pour le Pays de Gex, notre Département et notre Région. Nous sommes loin côté français d’avoir su en évaluer tout l’intérêt ne serait-ce, au-delà de la recherche fondamentale, qu’en matière de retombées économiques potentielles, y compris sur le plan industriel, pour développer brevets et savoir-faire développés par cette institution. Le programme FCC est sans conteste une belle opportunité pour ce faire, saisissons-là !

VU DE SUISSE …

3 questions à Sandrine Schütt Biolluz, coordinatrice de discipline EP – Sciences de la nature au Département de l’instruction publique, de la formation et de la jeunesse de la République et Canton de Genève

Vous êtes depuis plus de 10 ans en relation avec le CERN, dans le cadre du projet Dans la peau de scientifiques. En quoi consiste-t-il ?

Dans la peau de scientifiques est développé en collaboration entre le CERN, l’Université de Genève et les académies nationales françaises de l’éducation (Ain et Haute-Savoie). Chaque année, une trentaine de classes genevoises et de France voisine recherchent les caractéristiques des éléments contenus dans des boîtes mystères par analogie aux travaux menés au CERN sur des particules invisibles. Le projet vise à développer la démarche d’investigation des élèves, tout en sensibilisant aux questions de genres dans les métiers scientifiques.

En plus de ce projet qui continue à rencontrer un franc succès au fil de toutes ces années, le CERN propose depuis quelques temps la visite de scientifiques, principalement des femmes, dans les classes des écoles primaires. C’est l’occasion de présenter leur métier et vulgariser leurs recherches pour les rendre plus accessibles aux élèves dès 8 ans.

Ces relations auraient-elles vocation à se poursuivre ou à se développer à l’avenir, et dans quel domaine ?

L’ouverture du Portail de la Science présente une nouvelle opportunité pour les classes genevoises de découvrir l’univers du CERN. La volonté de vulgarisation et celle de rendre les recherches et avancées scientifiques plus accessibles et visibles au grand public représentent une richesse inestimable pour nos élèves genevois. 

Renforcer les synergies entre le CERN et les classes contribue à intégrer une visite du monde scientifique dans le parcours scolaire de l’élève.

Quels enseignements pouvez-vous tirer de ces liens entre le CERN et le territoire ?

Les collaborations menées avec les équipes du CERN sont toujours dynamiques et d’un grand professionnalisme. Je ressens une réelle volonté de partager leurs connaissances, leurs infrastructures et leur savoir-faire avec un constant souci d’amélioration et de communication.

Nous avons aujourd’hui une chance immense d’avoir sur notre territoire un organisme mondialement connu et reconnu. Les avancées scientifiques du CERN en recherche fondamentale devraient éclairer et outiller les réflexions de notre société en trouvant un équilibre entre développement et écologie pour nos générations futures.

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Dans les semaines à venir commenceront les études du sous-sol sur certains points précis tout au long du tracé envisagé pour le FCC. Une dizaine de réunions publiques d’informations seront organisées dans les communes les plus directement concernées afin d’expliquer les modalités d’investigation et de répondre à toutes les interrogations de habitants et riverains. Les lieux et dates seront prochainement définis avec les collectivités et des annonces seront faites auprès des habitants pour les en avertir. En attendant, de quoi s’agit-il ?

Les entreprises spécialisées spécifiquement mandatées par le CERN vont avoir pour mission de cartographier le sous-sol pour connaitre précisément la nature et la stabilité́ du sous-sol et confirmer un positionnement optimal pour l’infrastructure. Elles auront recours à deux techniques complémentaires : géophysiques et forages.

Pour les études géophysiques, un camion vibreur va circuler quelques jours dans certaines communes concernées par le tracé de l’infrastructure souterraine étudiée en émettant des ondes vers les profondeurs. 

L’enregistrement et l’analyse de la propagation des ondes permettent de générer des images détaillées des strates géologiques, mettant en évidence les différentes couches de roche et leurs caractéristiques. 

Les informations recueillies grâce à ces techniques non intrusives serviront à alimenter l’étude technique préalable du CERN mais elles seront également mises à disposition des communes et des services de l’État.

Les campagnes de forages se tiendront dans une quinzaine de communes présélectionnées, afin de préciser encore l’étude du sous-sol. Une plateforme provisoire sera mise

en place afin qu’une foreuse effectue un sondage aux points sélectionnés et extraie aux profondeurs d’intérêt, un échantillon des roches rencontrées. Les carottes de roche remontées fournissent des informations sur la composition géologique du sous-sol. 

D’une durée de 4 à 8 semaines, les forages sont prévus pour que les trous réalisés – de l’ordre d’une vingtaine de centimètres de diamètre – soient, soit rebouchés, soit utilisés pour la mise en place d’un piézomètre pour la surveillance d’éventuelles nappes d’eaux souterraines. 

Ainsi, après quelques semaines de présence d’une machine sur place, les terrains seront remis en état.

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Cette réunion, ouverte à tous sur inscription préalable, se tiendra dans l’auditorium du Portail de la Science de 18h à 20h. Elle sera l’occasion de présenter les résultats à mi-chemin de l’étude de faisabilité pour le Futur Collisionneur Circulaire. 

Inscription pour le 24 avril en ligne sur https://indico.cern.ch/event/1333274/

La réunion sera également retransmise en visioconférence.

Cette réunion publique est la première d’une série de rencontres publiques similaires qui se tiendront d’ici l’été dans une dizaine de communes situées sur les points du territoire concernés par l’étude.

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À mi-chemin de l’étude de faisabilité sur un éventuel Futur collisionneur circulaire, lancée en 2021 et qui doit se poursuivre jusqu’en 2025, le CERN a effectué une revue des études réalisées à mi-parcours et précisé les premières conclusions de ses travaux.

Cette première étape avait pour objectif principal de déterminer le meilleur tracé possible pour cette infrastructure, un anneau de 91 km passant sous le canton de Genève, l’Ain et la Haute-Savoie ainsi que la localisation des huit sites de surface. Pour cela, le CERN a mené un travail approfondi avec le territoire afin de prendre en compte l’ensemble des enjeux en présence : environnementaux, urbanistiques, transports, connexions aux infrastructures régionales, mais aussi les caractéristiques géologiques permettant le creusement du tunnel.

Ces résultats sont également le fruit d’échanges directs et réguliers avec les États hôtes et acteurs locaux qui ont guidé la réflexion du CERN et lui ont également permis de chercher des synergies, comme la récupération de la chaleur générée par l’accélérateur au profit de l’industrie ou bien de services publics, comme des écoles ou des hôpitaux.

Désormais, le CERN va poursuivre son étude, afin de fournir en 2025 au Conseil du CERN des enseignements nécessaires à la décision de lancer ou non la réalisation du projet. Pour cette seconde partie, les principaux objectifs du CERN sont notamment la réalisation de l’état initial de l’environnement, l’analyse des conditions géologiques locales, et les échanges avec la population locale.

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