QUESTEK HA ASSEGNATO $ 1,1 MILIONI PER PROGETTARE NUOVE LEGHE DI STAMPA 3D PER REATTORI NUCLEARI
Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DoE) ha assegnato a QuesTek Innovations , specialista nella progettazione di materiali computazionali, 1,1 milioni di dollari in finanziamenti di Fase II per Small Business Innovation Research (SBIR). La società utilizzerà i fondi per progettare e qualificare nuovi materiali e processi di stampa 3D, in particolare per lo sviluppo di futuri reattori nucleari.
QuesTek spera che il progetto di Fase II produrrà un metodo di produzione additivo a spruzzo freddo conveniente, completo di nuove leghe refrattarie compatibili. Queste leghe refrattarie devono essere utilizzate come strati superficiali sopra materiali strutturali certificati ASME , fornendo ai reattori nucleari una migliore resistenza alla corrosione e stabilità della temperatura.
L’azienda sta anche lavorando con lo sviluppatore di materiali di stampa 3D Solvus Global e il professor Vilupanur Ravi di Cal Poly Pomona , nel tentativo di rafforzare il progetto con l’esperienza sui materiali.
Il Dott. Pin Lu, Principal Investigator di QuesTek, spiega: “Lo spray freddo è una delle tecnologie di rivestimento più efficaci ed economiche per estendere notevolmente la durata dei reattori nucleari di prossima generazione. Siamo entusiasti di questa opportunità di applicare il nostro collaudato approccio alla progettazione di materiali computazionali per progettare nuovi materiali refrattari spruzzabili a freddo ad alte prestazioni, migliorando la fattibilità economica e le prestazioni della futura energia pulita “.
Il progetto riguarda una classe molto specifica di reattore nucleare a fissione chiamata reattore a sali fusi (MSR). Gli MSR sono speciali in quanto utilizzano miscele di sali fusi come combustibile primario e / o refrigerante nucleare. A differenza dei tipici reattori ad acqua leggera, che funzionano a pressioni molto elevate, gli MSR possono funzionare a pressione atmosferica. Ciò significa che sono generalmente più piccoli, più economici e più sicuri in quanto vi è un ridotto rischio di esplosione catastrofica.
Un’altra caratteristica chiave degli MSR è che non emettono gas di fissione radioattivi, poiché questi vengono assorbiti naturalmente nel sale fuso. Secondo quanto riferito, questo elimina il rischio di contaminazione del terreno circostante, che può essere una delle principali preoccupazioni per la sicurezza sia per la fauna selvatica che per gli esseri umani.
Sfortunatamente, i materiali approvati dal codice ASME utilizzati per gli MSR spesso mancano di resistenza alla corrosione del sale, limitando il loro potenziale per applicazioni di energia pulita a lungo termine. In quanto tale, è necessario un rivestimento resistente alla corrosione, una sfida che QuesTek sta affrontando.
Come parte della Fase I del progetto, QuesTek ha già progettato una serie di leghe a base di molibdeno utilizzando la sua tecnologia ICME (Integrated Computational Materials Engineering). I materiali sono stati testati in prove di stampa 3D a spruzzo freddo, rivestendo con successo strutture in acciaio inossidabile 316 e migliorando le loro resistenze alla corrosione del sale fuso. Ora, l’azienda applicherà la sua tecnologia per esplorare ulteriori progetti di leghe refrattarie che coinvolgono niobio, tungsteno, tantalio e altro.
Il dottor Aaron Birt, co-fondatore e CEO di Solvus Global, aggiunge: “L’ulteriore sviluppo di rivestimenti funzionalmente classificati applicati tramite spray freddo aumenterà la commercializzazione di tecnologie critiche. Questo team di progetto combina tutti gli aspetti chiave necessari per trasferire con successo una soluzione di materiali fuori dal laboratorio e nell’industria, dalla modellazione allo scale-up della produzione. Non vediamo l’ora di continuare il coinvolgimento del progetto e siamo pronti a fornire questa soluzione di materiali su larga scala all’industria nucleare “.
