O NREL, Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA, está acelerando a inovação em energia marinha com uma nova impressora 3D de metal movida a laser em seu Campus Flatirons. A tecnologia está ajudando pesquisadores a projetar, construir e testar rapidamente protótipos capazes de suportar as forças extremas do oceano.
“Comparados ao plástico, os componentes metálicos podem suportar de cinco a dez vezes mais força”, disse Paul Murdy, engenheiro mecânico do NREL. Essa durabilidade é essencial para dispositivos de energia marinha, que geram eletricidade a partir de ondas, correntes e marés — movimentos capazes de fornecer até 60% da demanda de eletricidade dos EUA, se totalmente captados.
Até agora, desenvolver protótipos marítimos em escala real era caro e demorado. A nova impressora muda isso. “Temos bastante experiência em prototipagem rápida e manufatura aditiva com máquinas menores”, disse Casey Nichols, engenheiro de pesquisa do NREL. “Mas adquirir uma impressora 3D maior nos permite realizar mais pesquisas em escala.”
O novo sistema — desenvolvido sob medida pela empresa One-Off Robotics, do Tennessee — possui oito eixos de movimento, permitindo a criação de geometrias complexas. Ele pode produzir estruturas quase em escala real, com até um metro de comprimento, utilizando lasers que atingem 1.277 °C para fundir aço inoxidável em camadas precisas e duráveis.
“Usando essa tecnologia, podemos preencher a lacuna entre o design conceitual de geometrias avançadas e a geração e os testes reais de peças, transformando coisas que eram modelos de computador em experimentos físicos”, disse Nichols.
Além da energia marinha, a impressora apoia pesquisas em diversos setores, incluindo aeroespacial, embarcações navais, aquecimento de água e farmacêutico. As equipes internas do NREL já a utilizam para reduzir os ciclos de desenvolvimento de nove meses para apenas alguns dias. “Antes de o laboratório receber nossa nova máquina de prototipagem rápida, nossa equipe frequentemente tinha que esperar até nove meses para obter apenas uma peça de metal. Com um sistema como este, você pode obter essa peça em questão de dias”, disse Charles Candon, pesquisador do NREL.
Para Murdy, o foco continua sendo os materiais. “Precisamos trabalhar com metais por causa de sua força e resistência à corrosão”, explicou. Sua equipe está adaptando componentes de aço inoxidável para diferentes ambientes marinhos, desde fundos marinhos calmos até leitos de rios agitados.
Com esse investimento, a NREL está posicionando a impressão 3D como uma ferramenta essencial para acelerar as tecnologias de energia marinha, ao mesmo tempo em que avança as capacidades de fabricação dos EUA nos setores aeroespacial, marítimo e outros. Para saber mais sobre a companhia acesse o site.
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