La strada per la fusione nucleare è stampata in 3D

iter-3d-printing-700La stampa 3D serve prima di tutto a realizzare prototipi di cose che verranno. Tra ciò che verrà ben poche cose sono più attese del primo reattore nucleare a fusione per uso commerciale, che ci permetterà di accedere a una quantità praticamente infinita di energia atomica senza scorie radioattive. In America ci sono andati vicino, innescando per la prima volta una reazione che usando meno energia di quella prodotta (ma non ancora sufficiente se si conta anche l’energia necessaria per creare il fascio laser che ha innescato la fusione del deuterio, un tipo di idrogeno). Nel frattempo ci stanno provando anche in Francia, all’ITER, l’International Thermonuclear Experimental Reactor.

Per ridurre i costi di sviluppo di quello che è un progetto di dimensioni enormi, il team americano che sta lavorando all’ITER ha iniziato a stamparsi in 3D i prototipi – in scala ridotta – dei componenti realizzati come modelli digitali. Il bello è che per stamparli non usano grandi stampanti industriali ma delle “semplicissime” stampanti personali. Avere il modello fisico a portata di mano permette di velocizzare e rendere più preciso il processo di sviluppo digitale.

“Ora per pochi centesimi, invece di decine di migliaia di dollari, possiamo immediatamente vedere che aspetto avrà un componente”, ha spiegato Kevin Fredenberg, ingegnere ITER, “guardandola in CAD solo a video, anche video 3D, non riesci a capire esattamente quale sia la forma esatta dell’oggetto. Una volta che è stampato puoi passarci sopra un dito e capire esattamente tutto ciò che riguarda la forma e le interfacce di ogni componente. Di recente – ha aggiunto – siamo stati a un incontro con i vendor e la gente ha passato un minuto a guardare i disegni e ore a guardare e dibattere sui modelli stampati. Avere qualcosa di tattile in mano aiuta a capire meglio i processi produttivi”.

Secondo Mark Lyttle, un ingegnere che sta lavorando al sistema di iniezione  e ai sistemi di “disrutption mitigation” del reattore, stampare i prototipi in plastica permetterà di ridurre i costi e accelerare i tempi di sviluppo. “Realizzando il modello in plastica prima di quello in metallo si possono valutare più accuratamente le possibilità per risparmiare materiale e rendere il design più efficiente. Inoltre – aggiunge Lyttle – per i compnenti più piccoli è addirittura possible stamparli in scala 1:1 e scoprire criticità meccaniche che non avresti potuto osservare usando solo il modello digitale”

Per gli ultimi 50 anni la fusione nucleare commerciale è stata l’eldorado della produzione energetica: così efficiente e semplice – due atomi di idrogeno si fondono rilasciando energia e nessuna radiazione – eppure così distante e difficile da replicare in modo controllato. I più ottimisti pensavano che ci sarebbe stato un breakthrough importante che ci avrebbe fatto fare un salto tecnologico invece sembra che il raggiungimento della “ignition”, cioè il momento in cui la reazione produrrà più energa id quella necessaria per attivarla e contenerla è un lungo processo con progressi graduali, e quando si tratta di sviluppare nuovi componenti o di migliorare i prototipi, la stampa 3D permette di accelerare enormemente i tempi. Ci vorranno ancora degli anni, ma se saranno 10, invece di 100, sarà ache grazie a alla diffusione della stampa 3D.

Fonte: 3Dprintingindustry.com

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