На фоне роста глобального интереса к ядерной энергетике Министерство энергетики США активно внедряет передовые технологии, чтобы сделать строительство атомных станций быстрее и дешевле. На базе Производственного демонстрационного центра (MDF) при Национальной лаборатории Ок-Ридж в штате Теннесси проводится эксперимент по применению 3D-печати в возведении элементов ядерной инфраструктуры.
В то время как в Азии продолжаются масштабные проекты по строительству АЭС, а Африка готовится к запуску собственных программ, в западных странах наблюдается возрождение интереса к мирному атому. Рост спроса на электроэнергию, особенно в связи с бурным развитием дата-центров, требует быстрой реализации новых проектов — речь идет не о десятилетиях, как раньше, а о сроках в несколько лет, а то и месяцев.
Основная проблема — не реактор, а инфраструктура
Ядерные установки традиционно считаются одними из самых дорогостоящих инфраструктурных проектов. Однако значительная часть бюджета уходит вовсе не на сами реакторы, а на строительные работы: бетонные и стальные конструкции, а также системы электроснабжения. Именно они требуют наибольших затрат времени и средств.
В этом контексте скорость и стоимость становятся ключевыми факторами. Снижение расходов и ускорение инженерных работ могут существенно повлиять на общую эффективность проектов.
3D-печать меняет подход к строительству
В рамках проекта по созданию демонстрационного маломощного реактора Hermes IV поколения, MDF совместно с компанией Kairos Power применяет 3D-печатные полимерные формы для создания массивного бетонного биологического щита. Эти формы окружают арматурный каркас, после чего внутрь заливается бетон.
По данным лаборатории Ок-Ридж, такие формы производятся быстро, обладают высокой точностью и пригодны для повторного использования. Кроме того, они позволяют формировать сложные геометрические конструкции, которые ранее требовали недель, а теперь могут быть возведены всего за несколько дней. Использование полимерных форм также снижает потребность в древесине на 75%.
Проект Hermes не только демонстрирует потенциал 3D-печати, но и служит платформой для всесторонних испытаний конструкций. Тестируется, в частности, устойчивость материалов к высоким нагрузкам и экстремальным условиям эксплуатации.
«В Ок-Ридж мы доказываем, что будущее ядерного строительства может отличаться от прошлого. Мы соединяем возможности национальных лабораторий с инновационной историей MDF, превращая смелые идеи в реальные решения для ускорения развития коммерческой ядерной энергетики», — отметил Райан Дехофф, директор Производственного демонстрационного центра.
