Poco después de que Jessica Dempsey se convirtiera en directora del Instituto Holandés de Radioastronomía (ASTRON) en diciembre de 2021, se vio obligada a centrarse no en las estrellas, sino en la factura de la luz. ASTRON opera la matriz de baja frecuencia (LOFAR), que se basa en grandes grupos de computadoras para procesar datos de radioastronomía. Consumen alrededor de 2000 megavatios-hora al año, el equivalente a 800 hogares. Cuando Dempsey buscó renovar los contratos de energía de ASTRON este verano, se sorprendió al descubrir que los costos se habían triplicado desde los niveles de 2021. Para mantener LOFAR en funcionamiento, Dempsey planea buscar fondos de energía de emergencia del gobierno holandés; sin ella, es posible que tenga que reducir las observaciones. “Ciertamente es una crisis existencial si estos [price] los aumentos continúan”, dice ella.
El aumento de los precios de la energía está golpeando duramente a Europa, y no son solo los hogares los que están sintiendo el dolor. Los institutos que operan supercomputadoras hambrientas de energía, aceleradores y líneas de rayos láser también están luchando, y pueden ser canarios de minas de carbón para el resto de la ciencia. Si los precios continúan aumentando este otoño e invierno, “el impacto para la ciencia va a ser significativo”, dice Martin Freer, físico nuclear que dirige el instituto de energía de la Universidad de Birmingham.
La causa principal de la crisis es un repunte de una desaceleración económica durante la pandemia de COVID-19. Los generadores de energía que se habían apagado no pudieron aumentar a tiempo para satisfacer la demanda renovada, dice Jonathan Stern, que estudia gas natural en el Instituto de Estudios Energéticos de Oxford. La invasión rusa de Ucrania en febrero empeoró la situación. Tanto las sanciones europeas como las represalias rusas redujeron el suministro de gas natural ruso, que alimenta los generadores eléctricos y calienta los edificios, elevando los precios del gas en Europa continental a más de 10 veces su valor histórico promedio.
Las primeras bajas científicas se produjeron en enero, incluso antes de la guerra de Ucrania, cuando Lumius, un contratista de energía en la República Checa, se declaró en bancarrota, lo que obligó a muchas de las universidades e instalaciones de investigación del país a comprar energía a precios mucho más altos del principal proveedor de la región. IT4Innovations, un centro nacional de supercomputación, se vio obligado a ejecutar Karolina, su supercomputadora más poderosa, a un tercio de su capacidad, lo que generó demoras para los 1500 usuarios que la usaron para el modelado climático y el descubrimiento de fármacos. ELI Beamlines, una instalación checa que alberga rayos láser de alta potencia, tuvo que cerrar sus operaciones durante algunas semanas.
En mayo, el gobierno checo acordó rescatar ambas instalaciones hasta fines de 2023, pero su destino más allá de ese punto sigue siendo incierto. Roman Hvězda, subdirector de ELI Beamlines, teme que el gobierno declare el estado de emergencia, lo que podría restringir el suministro de gas que la instalación necesita para calentar sus edificios. Pero la electricidad que alimenta las propias líneas de luz es la mayor preocupación. Si se restringen los suministros, es posible que la instalación tenga que cerrarse nuevamente, por hasta 6 meses, lo que no solo reduciría los experimentos en curso para cientos de usuarios, sino que también retrasaría las llamadas para futuros, dice. “Entonces, efectivamente, no estás perdiendo 6 meses, sino quizás 12, quizás incluso 18 meses”.
Existe una preocupación similar en DESY, el centro acelerador más grande de Alemania. El centro ha comprado suficiente energía por adelantado para que dure hasta 2023, pero es posible que DESY no pueda usar esos suministros si el gobierno alemán impone restricciones energéticas nacionales, dice Wim Leemans, quien dirige los programas aceleradores de DESY.
Leemans dice que DESY está explorando opciones para hacer funcionar sus máquinas con energías más bajas. Por ejemplo, podría reducir su sincrotrón, un acelerador de partículas circular que produce rayos X brillantes para obtener imágenes de proteínas y materiales, de modo que genere solo rayos X «suaves» de menor energía. De esa manera, podría seguir sirviendo a algunos usuarios, dice. Sin embargo, los dos grandes aceleradores lineales de DESY, que se utilizan para producir pulsos de luz de rayos X similares a los de un láser, tendrían que apagarse por completo si las restricciones son severas. Se basan en imanes superconductores que necesitan un enfriamiento criogénico constante que consume mucha energía. No se puede rechazar, dice Leemans. “No podemos decir, ‘Bueno, solo vamos a hacer funcionar algunas partes de la máquina’”.
Reducir las operaciones dañaría la investigación importante, dice Leemans. Durante la pandemia, el fabricante de vacunas BioNTech utilizó las instalaciones de rayos X de DESY para revelar la estructura del virus SARS-CoV-2 y cómo utiliza su proteína de superficie, la espiga, para acoplarse a las células humanas. Otros investigadores de DESY estudian materiales utilizados en paneles solares y baterías. “Tendrá ramificaciones para ralentizar las innovaciones, justo en el momento en que más las necesitamos”, dice Leemans.
Las grandes máquinas heredadas pueden ser difíciles de reiniciar después de un apagado, agrega Anke-Susanne Müller, directora de física y tecnología de aceleradores en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe. Apagar las aspiradoras puede dañar los sistemas delicados, detener el flujo de agua en los sistemas de enfriamiento puede causar corrosión y es posible que los componentes electrónicos de control más antiguos no vuelvan a encenderse. “Si apaga repentinamente un componente, es posible que no vuelva a funcionar fácilmente”, dice.
El CERN, el laboratorio de física de partículas más grande del mundo, en Suiza, también observa con nerviosismo cómo se desarrolla la crisis energética. La organización compra energía de la red francesa con años de anticipación, pero ahora la preocupación es el suministro. “Para este otoño, no es una cuestión de precios, es una cuestión de disponibilidad”, dice Serge Claudet, coordinador de energía del CERN.
El CERN utiliza 1,3 teravatios-hora de energía al año, aproximadamente el equivalente a 250 000 hogares. Las autoridades energéticas francesas podrían ordenar al CERN que no opere en los momentos en que la red eléctrica es menos estable, generalmente por la mañana y por la noche. Dependiendo de la frecuencia de estas solicitudes, la producción de datos del CERN podría disminuir significativamente, dice Claudet. Él dice que el CERN puede tener que cerrar los aceleradores más pequeños para cumplir con su principal prioridad: mantener las operaciones del Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador más poderoso del mundo.
Incluso con la energía adquirida a corto plazo, Claudet dice que los presupuestos del CERN se estirarán para comprar energía para los próximos años a precios tan altos. “Esta es una preocupación financiera porque los precios de la energía en el mercado son muy altos, hasta 10 veces más altos”, dice.
Stern predice que tomará al menos 2 años para que los precios caigan a los niveles típicos. Mientras tanto, los precios máximos dependerán de la severidad del invierno en Europa y de si los países asiáticos pujan contra Europa por el suministro global de gas natural licuado. Stern dice que no está claro si los gobiernos mantendrán a flote los laboratorios de investigación o darán prioridad a la ayuda a las empresas industriales. Los laboratorios de investigación más pequeños en las universidades pueden tener que valerse por sí mismos, dice.
Eso podría tener consecuencias en el mundo real, advierte Freer. Da el ejemplo de los aceleradores en Birmingham que producen isótopos utilizados en imágenes médicas, programas que tendrían que suspenderse, ejecutarse con pérdidas o ejecutarse con sus costos transferidos a los hospitales locales. “Va a ser un momento difícil de superar”, dice. “Puede significar que, como con COVID, habrá una pausa en los programas de ciencia”.
