به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از نیواطلس، در پی افزایش جهانی تقاضا برای انرژی و بازگشت توجه‌ها به انرژی هسته‌ای، آزمایشگاه ملی اوک‌ریج (ORNL) امریکا با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی، گام بلندی در جهت کاهش زمان و هزینه ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای برداشته است.

در حالی که صنعت هسته‌ای در غرب به دوره‌ای تازه از شکوفایی وارد شده، در آسیا پروژه‌های عظیم در حال اجرا هستند و کشورهای آفریقایی نیز برنامه‌های ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای را در دستور کار قرار داده‌اند. این رشد جهانی عمدتاً به دلیل فشارهای ناشی از افزایش تقاضای برق، به‌ویژه به دلیل رشد بی‌سابقه مراکز داده و فناوری‌های نو، رقم خورده است.

در این شرایط، ساخت نیروگاه‌هایی با طراحی‌های متنوع باید نه در بازه‌های چند دهه‌ای، بلکه ظرف چند سال یا حتی چند ماه انجام شود.

یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای، هزینه‌های بالای آن‌هاست؛ اما بخش عمده‌ای از این هزینه‌ها نه مربوط به راکتور، بلکه به ساخت و سازهای عمرانی مانند سازه‌های بتنی و فولادی اطراف آن بازمی‌گردد که بیش از نیمی از بودجه را به خود اختصاص می‌دهد و بیشترین زمان اجرا را نیز به همراه دارد.

در همین راستا، تیم ORNL در پروژه راکتور آزمایشی Hermes – که در پردیس اوک‌ریج تنسی با همکاری شرکت Kairos Power در حال اجراست – از قالب‌های پلیمری چاپ سه‌بعدی‌شده برای ساخت سپر زیستی (bioshield) بتنی استفاده کرده‌اند. این سازه‌ی ضخیم، وظیفه محافظت از محفظه راکتور و ایزوله کردن آن از محیط بیرونی را دارد.

به گزارش آزمایشگاه ملی اوک‌ریج (ORNL)، قالب‌های پلیمری چاپ سه‌بعدی‌شده دارای مزایای قابل‌توجهی نسبت به قالب‌های سنتی چوبی یا فلزی هستند. این قالب‌ها با سرعت بالاتری تولید می‌شوند، قابلیت استفاده مجدد دارند و از دقت بالاتری برخوردارند. همچنین امکان طراحی و ساخت اشکال پیچیده‌تر را فراهم می‌کنند که باعث می‌شود اجرای سازه‌ها از چند هفته به چند روز کاهش یابد. به علاوه، استفاده از این قالب‌ها می‌تواند مصرف چوب در فرآیند ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای را تا ۷۵ درصد کاهش دهد.

آزمایش تحمل سازه‌ها و عملکرد واقعی

راکتور Hermes نه‌تنها بستری برای نمایش پتانسیل فناوری چاپ سه‌بعدی در ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای است، بلکه فرصتی برای آزمایش عملی سازه‌ها در برابر بارهای سنگین و شرایط تنش‌زاست. این آزمایش‌ها می‌توانند اعتبار ساختاری این روش نوین را برای استفاده گسترده‌تر تأیید کنند.

رایان دیهوف، مدیر تسهیلات نمایش ساخت ORNL، درباره اهمیت این پروژه گفت:«در ORNL، ما نشان می‌دهیم که آینده‌ی ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای لزوماً نباید شبیه گذشته باشد. با بهره‌گیری از توانایی‌های ملی و روحیه‌ی بلندپروازانه‌ی MDF – پروژه‌هایی مانند سفر به ماه که ایده‌های جسورانه را به راه‌حل‌های عملی تبدیل می‌کند – به‌دنبال شتاب‌بخشیدن به توسعه انرژی هسته‌ای تجاری هستیم.»