Vers une utilisation durable et locale des matériaux d’excavation

OpenSkyLab

Contexte

Les infrastructures de recherche (IR) sont des installations qui fournissent des ressources et des services aux communautés scientifiques afin de mener des travaux de recherche et de favoriser l’innovation. Le Future Circular Collider (FCC) serait une infrastructure de recherche hébergée par le CERN, conçue et construite dans le cadre d’une collaboration internationale, offrant un accès ouvert à une communauté mondiale de chercheurs.

Dans le cadre de l’étude de faisabilité de l’infrastructure de recherche Future Circular Collider (FCC), il est prévu qu’environ 16 millions de tonnes de matériaux d’excavation soient générées. L’élaboration d’un plan crédible pour la valorisation potentielle de ces matériaux s’accompagne de l’identification de différentes filières de réutilisation, afin de trier et de prétraiter les matériaux, notamment par la transformation de la roche stérile – une roche sédimentaire tendre et hétérogène appelée molasse – en sol fonctionnel destiné au verdissement urbain, à l’agriculture, à la sylviculture et à la renaturation, conformément aux principes de l’économie circulaire. L’objectif est d’éviter de classer cette roche sédimentaire hétérogène comme déchet et, ainsi, d’éviter son enfouissement en décharge, conformément à l’approche éviter-réduire-compenser (ERC).

Résumé du Projet

Le projet OpenSkyLab est une initiative visant à transformer les matériaux d’excavation à base de molasse en systèmes sol-plante fonctionnels et à forte valeur ajoutée. Le développement de procédés innovants est mené sur une parcelle d’environ 10 000 m² située à Cessy, en France, en utilisant de la molasse issue de projets antérieurs du CERN, ainsi que des matières premières locales et des sous-produits. L’objectif est de favoriser la formation de structures pédologiques stables afin de créer des sols fonctionnels adaptés aux usages urbains, agricoles et écologiques. La plateforme OpenSkyLab permettra également d’identifier les espèces végétales les plus adaptées à ce type de sol reconstitué dans les conditions climatiques locales et d’estimer leur potentiel de rendement.

Comment le projet a-t-il commencé ?

En 2021-2022, l’étude d’innovation du FCC, un projet Horizon 2020 cofinancé par l’Union européenne et coordonné par le CERN, a lancé un concours international sous forme de défis, intitulé « Mining the Future », afin d’inviter des scientifiques et des entreprises du monde entier à proposer des approches techniquement réalisables pour la valorisation de la molasse. Ces approches, actuellement démontrées dans le cadre du projet, pourraient atteindre un niveau de maturité « produit » d’ici 2030.

Le résultat a été l’identification d’une approche intégrée combinant des dispositifs locaux et innovants, permettant de gérer des quantités importantes de molasse dans le cadre du projet de construction du FCC.

Pour l’installation du OpenSkyLab, une parcelle située à proximité du point 5 du LHC (CMS, Cessy, France)
a été mise à disposition par le CERN.

3M €

investissement

11

partenaires

2 200 t

de molasse

100 t

de compost

5 t

d’argiles minérales

2024

Conception et construction du site:
Excavation des parcelles et remblayage avec différentes recettes de substrats, installation de haies surélevées, fourniture des services, installation générale sur le terrain.

2025

Début des opérations :
Installation des capteurs, application de fumier, plantation et semis, campagnes d’échantillonnage du sol et des plantes.

2026

Exploitation :
Observation des fonctions émergentes du sol, vérification de la reconstruction du sol, comparaison des différentes pratiques de gestion.

2027

Exploitation : Observation continue des fonctions du sol, élaboration de procédures opératoires standard recommandées pour la reconstruction des sols, évaluation du potentiel de rendement des cultures

Processus et produits développés

01 Processus de prétraitement et de mélange

02 Processus de construction du sol

03 Système de suivi et contrôle sur le terrain

04 Cas de réutilisation

05 Haies surélevées

06 Espèces de plantes et d’arbustes

 Rencontrez les scientifiques et les équipes travaillant sur ce projet

Luisa Ulrici

Cheffe de projet

L’OpenSkyLab est né comme une réponse innovante et ambitieuse à la recherche de solutions pour la réutilisation des matériaux excavés dans le cadre éventuel de la construction du Future Circular Collider, tout en restant applicable à tout projet nécessitant des installations souterraines.
Une équipe très interdisciplinaire, allant des biologistes et agronomes aux spécialistes du sol et aux ingénieurs civils, a dû être constituée. Pour ce faire, j’ai mis en place une équipe internationale d’experts issus des milieux académiques, industriels et des centres de recherche.
Je coordonne les activités afin d’atteindre les objectifs prévus, tout en poursuivant la recherche de nouvelles solutions pour la réutilisation des matériaux excavés, conformément aux principes de l’économie circulaire.

Corentin Pueyo

Ingénieur civil

Conformément à mon profil d’ingénieur civil, je suis responsable de l’installation technique du site d’essai, en veillant au bon déroulement des opérations lors de sa mise en œuvre et de son exploitation. Je contribue également à la coordination des collaborations scientifiques.
Par ailleurs, j’utilise l’imagerie par drone pour documenter le développement du site expérimental et évaluer l’évolution de la croissance végétale ainsi que les propriétés du sol.
Enfin, je reste disponible pour apporter mon soutien lorsque cela est nécessaire.

Christiana Staudinger

Biologiste spécialisée dans les interactions plante-sol

Mes recherches portent sur les interactions plante-sol-microorganismes dans les écosystèmes naturels et agricoles. Je coordonne les aspects scientifiques de la collaboration OpenSkyLab et apprécie les échanges interdisciplinaires avec mes collègues. Je m’intéresse tout particulièrement à la recherche d’applications innovantes des substrats à base de molasse, répondant aux besoins locaux et ayant le potentiel de renforcer la résilience climatique régionale ainsi que l’autosuffisance.

Exploitation du projet OpenSkyLab

Pendant la phase de construction (2024)

Visites de l’OpenSkyLab

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