Imprimen en 3D un reactor nuclear de acero

Capturan los gases invernadero con materiales impresos en 3D.

El gas de efecto invernadero del que más comúnmente hablamos es el dióxido de carbono, con el metano probablemente en un segundo plano. Un gas que es 11,700 veces más potente que el dióxido de carbono, sin embargo, es fluoroformo que, aunque no es tóxico y no daña la capa de ozono, sigue siendo dañino para el medioambiente. Una forma sugerida de tratar el problema del gas de efecto invernadero es capturar esos gases y destinarlos a otros usos, y eso es lo que hicieron los investigadores de la Universidad de Graz de Austria con el fluoroformo, que es un producto de desecho de la producción de fluoropolímeros como el teflón. Al imprimir en 3D un reactor de flujo de acero inoxidable, pudieron aprovechar el fluoroformo y convertirlo en un bloque sintético.
La investigación se publica en un documento titulado «Diseño e impresión 3D de un reactor de acero inoxidable para difluorometilaciones continuas utilizando fluoroformo», al que puede acceder aquí. El equipo, dirigido por C. Oliver Kappe, diseñó el reactor para convertir una reacción discontinua conocida, la difluorometilación de un nitrilo litiado, en un proceso continuo escalable.

La mayoría de los microrreactores que han sido impresos en 3D han sido fabricados utilizando la tecnología FDM y SLA, que son relativamente baratos pero, como usan plástico, a menudo no son adecuados para los fines de los microrreactores. Los materiales basados en polímeros exhiben baja estabilidad frente a muchos reactivos y disolventes orgánicos comunes, tales como disolventes aromáticos, éteres y cloroformo.

Los investigadores de la Universidad de Graz, sin embargo, recurrieron a la fusión láser selectiva (SLM), que, debido a que utiliza metal, fue capaz de producir un reactor con la conductividad térmica requerida, así como la estabilidad química, mecánica y térmica requerida para aplicaciones orgánicas síntesis. La impresión 3D les permitió crear un reactor con un diseño altamente preciso y controlado adecuado para el trabajo que se llevaría a cabo.

Otro beneficio del uso de la impresión 3D fue que los investigadores pudieron usar el archivo CAD en sí para ejecutar simulaciones de dinámica de fluidos computacional. El reactor se imprimió luego en acero inoxidable con una impresora 3D EOSINT M 280 de EOS, en un proceso que duró aproximadamente 14 horas. La reacción se llevó a cabo y, como se indicó anteriormente, produjo los resultados deseados extremadamente rápido.