Energetyka jądrowa w USA, odpowiedzialna za generowanie 20% krajowej energii elektrycznej, zmaga się z poważnym kryzysem. Budowę najnowszej amerykańskiej elektrowni atomowej Watts Bar rozpoczęto w 1973 roku. Jednak pierwszy blok oddany został do użytku w 1996 roku, zaś drugi blok ukończono dopiero w 2016 roku. Biorąc pod uwagę typowy czas budowy nowej elektrowni, wygląda na to, że w niedalekiej przyszłości więcej elektrowni będzie wygaszanych niż budowanych.
Świadomość stanu rzeczy skłoniła amerykański Departament Energii do podjęcia kroków w celu opracowania innowacyjnych rozwiązań technologicznych na potrzeby zoptymalizowania procesu budowy nowych elektrowni jądrowych. Specjaliści z podlegającego DoE laboratorium badawczego Oak Ridge (ORNL) wiążą duże nadzieje w tym kontekście z zastosowaniem druku 3D, o czym szerzej pisaliśmy w artykule: Wytwarzanie przyrostowe w energetyce jądrowej.
Obecnie, w ramach programu MDF (Manufacturing Demonstration Facility), koncentrującego się na rozwiązaniach w zakresie budownictwa na potrzeby budowy nowych elektrowni jądrowych, badany jest potencjał wykorzystania wielkoformatowego druku 3D do produkcji form, służących do odlewania żelbetonowych struktur konstrukcyjnych.
Opracowano modularne formy do betonu, wykonane z materiału polimerowego ABS (akrylonitrylo-butadieno-styren), wzmocnionego domieszką ciętych włókien węglowych, w technologii wielkoformatowego druku 3D, które w porównaniu do typowych form, wykonywanych z metalu lub drewna, są zarówno bardziej precyzyjne, jak i tańsze w budowie. Przygotowanie do betonowania konstrukcji zbrojonych przy użyciu opracowanych form przebiega też znacznie szybciej. Po zakończeniu wylewki i wyschnięciu betonu, formy mogą zostać otwarte, zdemontowane i użyte ponownie.
Tym sposobem planowana jest budowa prefabrykowanych, kolumnowych segmentów betonowej osłony pierwszego w USA reaktora IV generacji – Hermes Low-Power Demonstration Reactor, budowanego w oparciu o osiągnięcia programów badawczo-rozwojowych ORNL z ostatnich lat.
ornl.gov
