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Un réacteur en 3D

Les scientifiques du Département de la fabrication d’énergie au Laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL) œuvrent à la mise au point du Transformational Challenge Reactour (TCR), un microréacteur construit à l’aide de l’impression 3D et d’autres nouvelles approches qui seront opérationnelles d’ici 2023. Leur objectif : révolutionner la fabrication dans l’industrie nucléaire – et dans d’autres industries aussi.

« Alors que nous développons ce cadre pour TCR, nous engageons également des entreprises qui peuvent bénéficier de technologies de fabrication additive et d’analyse de données pour la production de composants », a déclaré Ryan Dehoff d’ORNL, chef de groupe pour Deposition Science and Technology. « Nous leur avons montré les avantages de l’impression 3D – en particulier dans l’industrie nucléaire – et maintenant nous travaillons avec eux pour commencer à réaliser certains de ces avantages.»

Un exemple est la société californienne Kairos Power qui cherche également à développer une technologie nucléaire innovante dans un délai serré, ce qui a conduit l’entreprise à s’associer à ORNL pour produire une pièce spécifique pour son propre prototype de réacteur.

La pièce est une roue à pompe fermée, faisant partie d’une boucle d’échangeur de chaleur conçue pour déplacer le sel fondu à travers une source de chaleur. Il doit résister à des températures allant jusqu’à 600 degrés Celsius, et il doit parfaitement s’adapter au reste du prototype afin qu’il n’y ait aucune variation dans la façon dont il fonctionne. Il doit avoir exactement la bonne forme, exactement les bonnes dimensions et exactement les bonnes surfaces.

À cette fin, l’équipe ORNL a travaillé avec les ingénieurs de Kairos pour ajuster leur conception pour la fabrication additive sans compromettre les performances du composant.

« Ce que fait TCR est vraiment important pour changer le paradigme de l’énergie nucléaire, a déclaré Per Peterson, directeur nucléaire de Kairos et membre élu de la National Academy of Engineering. Mais je pense que TCR est également en train de changer le paradigme de nos laboratoires nationaux pour les ramener à leurs compétences les plus importantes – un bar qu’ils atteignaient déjà il y a 50 ans. »

Grâce aux technologies de fabrication additive, ORNL peut prendre une conception assistée par ordinateur, ou CAD, déposer, imprimer en 3D un prototype réduit et le confier à une entreprise pour des tests dans leurs environnements pertinents pour leur application spécifique. Si des modifications sont nécessaires, quelle que soit leur légèreté, le fichier CAO peut être ajusté, imprimé à nouveau, puis testé, modifié et imprimé encore et encore, de manière agile, jusqu’à ce que les spécifications optimales soient respectées.
https://www.ornl.gov