Twaalf reactorvaten per jaar komen uit twee Japanse persen, Oak Ridge test een 3D-geprinte omweg
Op 24 augustus 2026 hield een onderzoeker van Oak Ridge National Laboratory (ORNL) een nikkelen testonderdeel van ruim 7 kilo omhoog. Het bewijst dat een nieuw hybride proces, een combinatie van 3D-printen en elektrovormen, lekvrije mallen kan maken voor kritieke kernreactoronderdelen. Het onderdeel zelf is klein: een cilinder van 15 centimeter hoog en 10 centimeter breed. Het probleem dat het moet oplossen is dat niet.
Kernenergie levert ongeveer 20 procent van de Amerikaanse elektriciteit, maar de Verenigde Staten bezitten vrijwel geen binnenlandse smeedcapaciteit voor de zwaarste onderdelen van een reactor. Voor het reactorvat, de stalen mantel om de kern, is een pers van 14.000 tot 15.000 ton nodig die ingots van 500 tot 600 ton kan verwerken. Zulke persen staan er wereldwijd nog maar een handvol. Japan Steel Works bouwt sinds 1974 kernreactoronderdelen naar Amerikaanse NRC-normen en heeft wereldwijd zo'n 130 reactorvaten geleverd. Het bedrijf heeft twee persen van 14.000 ton en een capaciteit van 12 reactorvat-sets per jaar, aldus het overzicht van de World Nuclear Association. Doosan in Zuid-Korea heeft een pers van 17.000 ton, China First Heavy Industries volgt met 15.000 ton.
Hoe we hier kwamen
De Verenigde Staten hadden die capaciteit ooit zelf. In de jaren zeventig draaiden twee Amerikaanse fabrieken persen van 8.000 ton voor ingots tot 300 ton, genoeg voor de reactoren van die generatie. Toen na Three Mile Island de bestellingen wegvielen, investeerde niemand meer in nieuwe persen en verdween de capaciteit. Japan, Zuid-Korea en later China bleven wel bouwen en dus ook investeren in smeedcapaciteit. China kreeg in juli 2026 goedkeuring van de Staatsraad voor acht nieuwe reactoren. Vier daarvan zijn van het type Hualong One 2.0, gebouwd met binnenlandse smeedcapaciteit van China First Heavy Industries.
Nederland kent een vergelijkbare afhankelijkheid: het land bestelde vier kerncentrales zonder zelf één zware smeedpers te bezitten (zie de ontwikkelingen-feed voor meer materiaalketens rond de energietransitie). De smeedpers is dus niet alleen een Amerikaans probleem. Het is de bottleneck van de hele westerse kernenergie-opleving.
De economie erachter
De Amerikaanse overheid probeert de wachtrij op twee manieren te doorbreken. Eerst met geld: het ministerie van Energie kondigde in juni 2026 een voorwaardelijke lening van 17,5 miljard dollar aan voor langlevertijd-onderdelen voor tien Westinghouse AP1000-reactoren. Het doel is de levertijd met tot drie jaar te verkorten. Curtiss-Wright, de enige Amerikaanse producent van reactorkoelpompen, investeerde in juli 2026 nog eens 80 miljoen dollar in extra capaciteit voor zijn fabriek in Cheswick. Beide maatregelen kopen tijd, geen staal: ze verkorten wachtrijen, maar voegen geen nieuwe gekwalificeerde pers toe.
Het ORNL-proces probeert het tweede probleem aan te pakken: fysieke productiecapaciteit. Een polymeer mal wordt geprint en vervolgens in een nikkelbad bekleed met een metaallaag van 2 tot 3 millimeter. Zo ontstaat een lekvrije behuizing zonder de lasnaden die traditioneel de zwakke plek vormen. Die behuizing wordt gevuld met metaalpoeder en onder hitte en druk tot een vast onderdeel geperst, een proces dat poedermetallurgische hot isostatic pressing heet. Het voordeel: geen zware smeedpers nodig, wel vergelijkbare dichtheid.
De beperking weegt op dit moment even zwaar als de belofte. Het testonderdeel is een cilinder van 7 kilo, geen reactorvat van honderden tonnen. Fase twee van het project, nu in ontwikkeling, test een impeller of klep. Ook dat is nog geen vervanging voor de grootste smeedstukken. Bovendien moet elk onderdeel eerst door nucleaire kwalificatie. De Amerikaanse toezichthouder NRC eist naleving van achttien criteria uit voorschrift 10 CFR 50 Appendix B, plus een ASME NQA-1-certificering die elke drie jaar opnieuw wordt geaudit. Een technisch bewezen onderdeel is nog geen inzetbaar onderdeel. Die vertraging treft elke nieuwe leverancier, ook een 3D-geprinte.
Implicatie voor de materials-stack
Deze episode is een compact voorbeeld van de kernclaim van Project Alithea: schaarste is een ontwerpkeuze. De fysica van een reactorvat is al decennia bekend. Wat ontbreekt is geen kennis, maar industriële capaciteit die welbewust is afgebouwd toen de politieke keuze viel om na de jaren zeventig niet meer te bestellen. Voor de materials-stack betekent dit dat toegang tot geavanceerde energie-infrastructuur niet wordt bepaald door grondstoffen of ontwerp. Bepalend is wie in de jaren van weinig vraag toch is blijven investeren in zware industrie. Voor de energie-stack betekent het dat de beloofde kernenergie-opleving vastloopt op een schakel die niets met kernfysica te maken heeft: een gietvloer en een pers.
Wat te volgen
Drie indicatoren laten de komende twaalf maanden zien of de omweg via 3D-printen serieus wordt. Ten eerste de voortgang van ORNL's fase twee: lukt het om een impeller of klep te produceren die de stap zet van laboratoriumtest naar bruikbaar onderdeel. Ten tweede het kwalificatietraject: wanneer krijgt het eerste hybride HIP-onderdeel een ASME Section III-stempel voor daadwerkelijke inzet in een reactor. Ten derde de besteding van de Amerikaanse lening van 17,5 miljard dollar: schuiven de eerste smeedorders daadwerkelijk naar voren, of blijft het bij een financieringsconstructie zonder extra staal.