Uma equipe de físicos, engenheiros e cientistas da computação do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos Estados Unidos, projetaram e construíram os componentes de um novo reator nuclear resfriado a gás. O modelo é baseado em um dos primeiros reatores, utilizados ainda na década de 1950, mas com uma diferença: este será o primeiro reator nuclear do mundo com um núcleo impresso em 3D.

“O que estamos fazendo é tentar descobrir uma maneira mais rápida de construir um sistema com desempenho superior”, explica Kurt Terrani, diretor técnico do programa do reator em Oak Ridge. “O objetivo é mudar fundamentalmente a maneira como produzimos energia nuclear”.

Desenvolver novas peças para um reator nuclear é um processo caro e demorado. Os engenheiros precisam construir a peça, colocá-la em um reator de teste e avaliar se ela funcionou ou não. Além disso, indústria nuclear tem uma reputação de ser incrivelmente conservadora e resistente a mudanças.

O desenvolvimento e a implantação de reatores nucleares tradicionalmente se baseavam em materiais, combustíveis e tecnologia que eram pioneiros nas décadas de 1950 e 1960. Mas os altos custos e o tempo de construção (geralmente décadas) limitaram os Estados Unidos a construir apenas uma nova usina nuclear nos últimos 20 anos.

Mas imprimindo as peças, a equipe de Oak Ridge diz que poderia testar novos componentes – especialmente aqueles muito complexos – muito mais rapidamente. Terrani contou à Wired que lamenta que todos os reatores nucleares dos EUA ainda estejam usando uma tecnologia pensada há meio século. Para ele, a política do “se não está quebrado, não conserte” sufoca a inovação do setor.

Embora a maior parte do reator seja feita de componentes convencionais, o núcleo será totalmente impresso em 3D com carboneto de silício, um material extremamente resistente que é praticamente impossível derreter. Os pesquisadores planejam ter um pequeno reator nuclear funcional até 2023, com capacidade de gerar até 3 megawatts de energia, o suficiente para atender às necessidades de energia de mais de mil casas.