Technologia druku 3D, słusznie nazywana technologią przyszłości, wyróżnia się ogromnym potencjałem. Zyskuje na popularności na całym świecie, stale się rozwijając i udoskonalając. Jej możliwości stanowią wyzwanie dla różnych branż – w tym dla energetyki, która upatruje w niej rozwiązania wielu problemów.

Druk 3D w fotowoltaice

W dobie kryzysu klimatycznego alternatywne formy pozyskiwania energii to jeden z najbardziej palących tematów, jakie są omawiane na forach publicznych. W tym kontekście często pada takie określenie jak fotowoltaika. Technologie wykorzystywane w tej dziedzinie nauki i techniki pomagają w przetwarzaniu światła słonecznego na energię elektryczną – jak się okazuje, druk 3D przyczynia się do zwiększenia efektywności produkcji paneli fotowoltaicznych. Dynamiczny rozwój sektora zielonej energii wiąże się z koniecznością wdrażania nowych metod produkcyjnych, dzięki którym możliwe będzie: po pierwsze – skrócenie czasu dostawy elementów niezbędnych do wytwarzania paneli, po drugie – zredukowanie kosztów produkcji.

Innowacyjne technologie 3D pozwalają w szybki i niedrogi sposób nie tylko wykonać części potrzebne do produkcji paneli, ale też przeprowadzać niezbędne badania. Przestrzenne drukowanie 3D daje w tym obszarze pełną niezależność od zewnętrznych dostawców, którzy nie dość, że słono liczą sobie za swoje usługi, to nierzadko generują opóźnienia. Tymczasem wydruk 3D to nie tylko oszczędność czasu i pieniędzy, ale także:

  • łatwy w obsłudze i niezawodny sprzęt,
  • szybkie tworzenie prototypów na poszczególnych etapach realizacji danego projektu,
  • możliwość uzyskania zaawansowanych kształtów i skomplikowanych struktur wewnętrznych,
  • drukowanie części, które od razu są gotowe do montażu.

Świetnym przykładem wykorzystania technologii 3D w fotowoltaice są uchwyty mocujące koła do modułów fotowoltaicznych. Czas ich produkcji udało się skrócić z 20 do 2 dni roboczych, znacząco przy tym obniżając koszt powstania jednego uchwytu.

Czytaj także: Technologia 3D w służbie branży naftowej i gazowej

Druk 3D w turbinach

Energia słoneczna nie jest jedynym naturalnym źródłem energii, jakie wykorzystuje współczesna energetyka. Należy tu wskazać na turbiny wiatrowe służące do zamiany energii kinetycznej wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Na obszarach, gdzie występuje duża liczba dni wietrznych, a wiatr odznacza się sporą prędkością, montaż turbin jest opłacalny z ekonomicznego punktu widzenia. Kluczowe znaczenie ma zwiększenie wydajności turbin, co zapewne w niedługim czasie umożliwią odpowiednie projekty 3D – prace są już bardzo zaawansowane. Firmy takie jak GE Renewable Energy, COBOD i LafargeHolcim nawiązały współpracę przy budowie turbin, w których produkcji będzie wykorzystywany beton zaprojektowany do tego celu w technologii 3D. Tworzenie podstaw turbin w drukarkach 3D pozwoli uzyskać wieże o wysokości 200 m – czyli dwukrotnie większe niż standardowe, a więc generujące więcej energii. Dodatkowymi atutami tego rozwiązania są: redukcja emisji dwutlenku węgla, skrócenie czasu realizacji turbin i obniżenie kosztów.

Inne formy wykorzystania technologii 3D w branży energetycznej

Fotowoltaika i turbiny wiatrowe to najbardziej znane zastosowanie druku 3D w energetyce. Jest to jednak branża o znacznie szerszym zasięgu – trzeba pamiętać m.in. o energetyce jądrowej. Naukowcom udało się stworzyć modele 3D do druku służące do uzyskiwania elementów do reaktorów jądrowych. Na razie są to niewielkie części, ale firmy specjalizujące się w druku 3D nie zamierzają poprzestawać na wykonywaniu drobnych, trudno dostępnych komponentów. Warto tu wspomnieć o amerykańskim koncernie Westinghouse, który ma w planach zainstalowanie w komercyjnym reaktorze jądrowym elementu paliwowego wydrukowanego w 3D. W przemyśle jądrowym omawiana technologia może być też z powodzeniem używana do tworzenia prototypów mikroreaktorów – niewykluczone, że w niezbyt odległej przyszłości zastąpią one standardowe siłownie atomowe oraz będą pełnić funkcję napędów w bezemisyjnych samolotach. Dodatkowo przyczynią się to do ograniczenia emisji dwutlenku węgla i skutków globalnego ocieplenia. 

Czytaj także: Druk 3D a branża kosmiczna

Mylący skrót planu 3D polskiej energetyki

Polityka Energetyczna Polski do 2040 r. opiera się na trzech filarach. Są to: sprawiedliwa transformacja, budowa zeroemisyjnego systemu energetycznego i dobra jakość powietrza. Plan zakłada m.in. redukcję wykorzystania węgla i emisji gazów cieplarnianych, zwiększenie emisyjności energetyki wiatrowej, a także nowych miejsc pracy w branżach związanych z odnawialnymi źródłami energii, energetyką jądrową, elektromobilnością, termomodernizacją budynków itp. Jak ma się do tego druk 3D? Zastosowania tej technologii gwarantują uzyskanie lepszych rezultatów, gdyż pewne procesy da się dzięki niej przyśpieszyć. Produkcja elementów niezbędnych do paneli fotowoltaicznych, turbin wiatrowych czy reaktorów jądrowych etc. zajmuje dzięki specjalistycznym drukarkom 3D mniej czasu i jest tańsza od tradycyjnych metod. Wypada mieć nadzieję, że polski rząd dostrzeże ten potencjał i uwzględni go w planach.