La stampa 3D applicata ai reattori nucleari compie un passo decisivo negli Stati Uniti grazie a un nuovo accordo industriale che introduce la manifattura additiva nel settore dell’energia commerciale. La collaborazione tra due aziende del Midwest segna l’ingresso di tecnologie avanzate nella produzione dei componenti destinati alla nuova flotta di reattori di quinta generazione VELA, aprendo scenari inediti per efficienza, costi e progettazione.
L’accordo tra NX Atomics e Sciaky per i reattori VELA
Il cuore dell’intesa riguarda l’integrazione del processo di Electron Beam Additive Manufacturing (EBAM) sviluppato da Sciaky nella catena produttiva di NX Atomics. L’azienda dell’Indiana, impegnata nello sviluppo di piccoli reattori modulari, punta così a realizzare componenti per la piattaforma VELA attraverso tecniche di stampa 3D industriale.
L’obiettivo è accelerare la produzione e rendere più flessibile la fabbricazione dei pezzi, riducendo la dipendenza dai metodi tradizionali di lavorazione dei metalli pesanti. Secondo le due società, la collaborazione rappresenta un passaggio chiave per portare la manifattura avanzata in un settore altamente regolamentato come quello nucleare.
Il modello VELA e l’energia per infrastrutture ad alta domanda
I reattori VELA di quinta generazione sono progettati per operare in modo indipendente dalle infrastrutture di rete tradizionali. Il sistema è pensato per fornire elettricità di base e calore ad alta temperatura direttamente a impianti industriali e infrastrutture locali.
L’attenzione è rivolta in particolare alla crescita dei data center per l’intelligenza artificiale e alle industrie energivore, con un obiettivo dichiarato di contenere il costo dell’energia sotto i 20 dollari per megawattora. Questa impostazione segna un cambiamento rispetto ai modelli nucleari tradizionali, più legati alla produzione centralizzata.
Additive manufacturing e revisione dei modelli produttivi
L’introduzione della stampa 3D industriale nel nucleare consente di superare alcuni limiti storici del settore, come i lunghi tempi di realizzazione e gli elevati costi iniziali. Il processo EBAM permette di produrre componenti complessi con maggiore precisione e in tempi ridotti.
Un elemento centrale del progetto VELA è l’adozione di un’architettura modulare in cui alcuni componenti non sono pensati per durare per l’intero ciclo di vita del reattore. Al contrario, parti specifiche possono essere sostituite durante le operazioni di manutenzione, riducendo così i vincoli iniziali di produzione e abbassando i costi complessivi di gestione.
Dall’aerospazio alla produzione energetica
La tecnologia EBAM non nasce nel settore energetico. Negli ultimi dieci anni è stata ampiamente utilizzata nell’aerospazio e nella difesa per la produzione di componenti in titanio e leghe speciali destinati ad aerei commerciali, navi militari e sistemi avanzati.
Lo stesso processo è impiegato anche in ambito spaziale per la realizzazione di elementi di propulsione utilizzati su piattaforme orbitali e veicoli lunari. Questa diffusione industriale ha contribuito a consolidarne l’affidabilità, rendendo possibile il suo ingresso nel settore nucleare.
Il contesto americano tra microreattori e nuove autorizzazioni
Parallelamente allo sviluppo dei VELA, negli USA si registrano altri progressi nel campo dei reattori modulari. La Nuclear Regulatory Commission ha infatti accettato la domanda di costruzione per il microreattore KRONOS di NANO Nuclear Energy, destinato all’Università dell’Illinois Urbana-Champaign.
Il progetto segna il passaggio alla fase di valutazione tecnica e normativa, con un sistema in grado di generare fino a 45 MWth per singola unità e scalare attraverso configurazioni multiple. Anche in questo caso, la logica è quella della modularità e della produzione distribuita, con l’obiettivo di ridurre i costi complessivi dell’energia e aumentare la flessibilità operativa degli impianti.
Fonte: Interesting Engineering
