La fusión nuclear podría verse potenciada por la impresión 3D, o al menos eso dice Reino Unido
La fabricación aditiva será esencial para desarrollar dichos componentes a una escala que haga que la fusión sea comercialmente viable
Tras los desastres nucleares de Chernóbil (1986) y Fukushima (2011), muchos países decidieron cerrar sus plantas o poner en pausa sus proyectos relacionados con este tipo de energía por miedo a que ocurriera una nueva catástrofe de similares características. Pero el tiempo pasa, y algunos ya se están preparando para adoptarla de nuevo con los brazos abiertos.
Uno de esos países es Reino Unido. El gobierno de Reino Unido será el accionista individual mayoritario en un proyecto multimillonario para construir la nueva central nuclear Sizewell C. El objetivo es que dicha planta abastezca a seis millones de hogares durante varias décadas y, así, reducir su dependencia de los combustibles fósiles, que son los causantes de la contaminación, efecto invernadero y cambio climático.
La energía nuclear es mucho más limpia que la producida por los combustibles fósiles al no emitir CO₂, motivo por el que hay cada vez más países interesados en utilizarla para abastecer sus ciudades. Hasta las compañías tecnológicas la quieren aprovechar para alimentar sus "hambrientos" centros de procesamiento de datos. Como toda seguridad es poca, Reino Unido empleará impresoras 3D para fabricar piezas que resistan fuerzas extremas.
La impresión 3D reducirá el número de pasos de fabricación y los procesos de unión
La Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) ha puesto en marcha dos máquinas de impresión 3D avanzadas que utilizan métodos complementarios para producir componentes para futuros reactores de fusión. Estas máquinas fabricarán componentes diseñados para soportar las condiciones extremas dentro de las plantas de energía de fusión, incluidas las altas temperaturas y los campos magnéticos fuertes.
En la recién inaugurada Instalación de Soporte Central (CSF, por sus siglas en inglés), la máquina de haz de electrones que se utilizará para incorporar tungsteno a las piezas y el sistema de fabricación láser selectivo marcan un paco importante en la fabricación por fusión. Roy Marshall, jefe de operaciones de fabricación, instalación y mantenimiento de UKAEA, comentó:
Las futuras plantas de energía de fusión requerirán miles, o incluso millones, de componentes con geometrías complejas que puedan soportar las condiciones extremas de un entorno de fusión
Marshall cree que la fabricación aditiva será esencial para desarrollar dichos componentes a una escala que haga que la fusión sea comercialmente viable. La fabricación aditiva es interesante para producir diseños complejos en pequeños volúmenes, ya que en el futuro, para la fusión, cada máquina será tan especializada que requerirá componentes especializados.
La primera máquina es el sistema eMELT Electron Beam Powder Bed Fusion (E-PBF), fabricado por la empresa sueca Freemelt. Utiliza un haz de electrones para fusionar polvo de tungsteno en componentes casi sólidos con una densidad cercana al 100 %. Su objetivo será colocar capas de tungsteno, un material ultrarresistente esencial para superficies expuestas al plasma.
La segunda es una máquina de fusión láser selectiva SLM280, fabricada por Nikon SLM Solutions y proporcionada por Kingsbury Machine Tools, se utilizará para experimentar con geometrías complejas y combinaciones de materiales cruciales para la fusión.
El uso de ambas máquinas facilitará la producción de componentes revestidos con plasma, expuestos a temperaturas extremas. También se reducirá la dependencia de técnicas tradicionales como la soldadura, minimizando el número de pasos de fabricación y los procesos de unión. Estas dos máquinas serán la prueba de que es posible imprimir los componentes de fusión a escala de producción.