Från teknisk utmaning till roadmap – workshop om framtidssäker kyla på GSI/FAIR
Hur kan stora och tekniskt komplexa forskningsanläggningar ställa om sina kylsystem när användningen av syntetiska köldmedier begränsas? På GSI/FAIR i Darmstadt samlades nyligen experter från forskning och industri för att diskutera just den frågan – och hur beprövad teknik kan omsättas i praktiken.
Workshopen var avslutningen på en gemensam förstudie mellan GSI/FAIR, EKA och Assemblin, med stöd från Big Science Sweden och Vinnova.
Jörgen Rogstam från EKA, Fredrik Strengbohm från Assemblin och Simone Schwarz från GSI/FAIR presenterade resultat och tekniska angreppssätt. Under dagen diskuterades också hur erfarenheter från bland annat CERN kan användas som stöd i arbetet på GSI/FAIR.
Från AIMday till konkret förstudie
Samarbetet började genom ett AIMday arrangerat av Big Science Sweden, där forskningsorganisationer presenterar konkreta tekniska utmaningar och får möjlighet att diskutera dem tillsammans med företag med relevant specialistkompetens.
Därifrån utvecklades arbetet vidare till en förstudie kring GSI/FAIR:s kylsystem och hur organisationen kan förbereda sig för en framtid med hårdare krav på syntetiska köldmedier.
För stora forskningsanläggningar är detta långt ifrån en enkel fråga om att ersätta ett köldmedium med ett annat.
Anläggningarna består ofta av många olika kylsystem, byggda vid olika tidpunkter och med olika temperatur-, effekt- och tillgänglighetskrav. Samtidigt kan kylningen vara direkt avgörande för forskningsverksamheten.
Det kräver ett strukturerat sätt att gå från regelverk och tekniska risker till faktiska investeringsbeslut.
Bildkälla: Dr. Sonia Utermann, M. Draisbach & M. Bauer, GSI/FAIR.
Tekniken finns – implementeringen är utmaningen
En central slutsats från förstudien och workshopen är att det redan finns tekniska alternativ.
CO₂, ammoniak och kolväten är beprövade naturliga köldmedier som används inom många typer av kylsystem.
Men att framtidssäkra en större anläggning innebär betydligt mer än att välja ett nytt köldmedium.
Befintliga installationer behöver kartläggas och bedömas utifrån bland annat:
köldmedium och fyllnadsmängd
systemens ålder och tekniska skick
återstående livslängd
temperatur- och effektbehov
verksamhetskritiska funktioner
energieffektivitet
möjligheter till värmeåtervinning
risk kopplad till framtida regelverk och tillgång på köldmedium.
Först därefter går det att avgöra vilka system som bör prioriteras och när åtgärderna bör genomföras.
Tre prioriteringar för omställningen
Under workshopen lyftes tre områden fram som särskilt viktiga.
1. Kartlägg de befintliga systemen
Det behövs en tydlig nulägesbild innan investeringsbeslut kan tas. En strukturerad inventering skapar grunden för både teknisk riskbedömning och långsiktig planering.
2. Ta fram en roadmap för hela anläggningen
Alla system kan och bör normalt inte bytas samtidigt.
Genom att prioritera systemen utifrån risk, ålder, funktion och investeringsbehov kan åtgärder planeras över tid.
Det är samtidigt viktigt att se längre än till den enskilda kylmaskinen. Kyla, värmeåtervinning och energianvändning bör analyseras tillsammans för att identifiera lösningar som fungerar för hela anläggningen.
3. Börja planera tidigt
Tekniken finns redan, men en omfattande omställning av kylsystem kommer också att kräva tillgång till utrustning, installatörer och specialistkompetens.
Om många aktörer väntar tills regelverk eller tekniska problem tvingar fram ett byte kan kapaciteten i branschen bli en begränsande faktor.
Från presentation till verkliga installationer
En viktig del av workshopen var ett guidat besök bland GSI/FAIR:s kylinstallationer.
Det gav deltagarna möjlighet att koppla diskussionerna om PFAS, F-gaser och framtida köldmedier direkt till befintlig teknik och verkliga driftförutsättningar.
Frågor som på papperet kan se relativt enkla ut blir ofta betydligt mer komplexa när de möter verkligheten: begränsat utrymme, befintliga rörsystem, olika temperaturnivåer, redundanskrav och verksamheter som inte kan stängas ned utan omfattande planering.
Just därför är samspelet mellan anläggningens egen driftkompetens och extern kylteknisk erfarenhet viktigt.
Erfarenheter från CERN som referens
I arbetet har tidigare erfarenheter från CERN varit en relevant referens.
Olika forskningsanläggningar har naturligtvis olika tekniska förutsättningar, men metodiken är överförbar: kartlägg systemen, identifiera riskerna, prioritera och skapa en långsiktig plan för hur omställningen ska ske.
På så sätt går det att undvika att varje kylsystem hanteras som ett separat akutprojekt när ett problem väl uppstår.
Samarbete mellan forskning och industri
Workshopen på GSI visar också värdet av att tidigt föra samman forskningsinfrastrukturens behov med industrins tekniska erfarenhet.
GSI/FAIR känner sina processer, verksamhetskrav och befintliga installationer. EKA och Assemblin bidrar med erfarenhet av kylsystem, naturliga köldmedier, energi och praktisk implementering.
När de perspektiven kombineras blir det möjligt att gå från en övergripande fråga om PFAS och F-gaser till konkreta tekniska vägval.
För många större fastighetsägare, industrier och forskningsanläggningar är samma fråga redan aktuell.
Det viktiga är därför inte att vänta på den perfekta lösningen – utan att börja kartlägga systemen och skapa en plan för omställningen.
Kommentarer