La columna vertebral silenciosa: cómo la fabricación aditiva está revitalizando las redes eléctricas mundiales

1 DE ABRIL DE 2026 | Tiempo de lectura: 4 min

 

El panorama energético mundial se basa en un concepto conocido como «factor de capacidad». Este indicador mide la producción energética real de una central eléctrica en comparación con su potencial teórico máximo. En Estados Unidos, la energía nuclear es, sin lugar a dudas, el pilar fundamental de la red eléctrica, con un impresionante factor de capacidad del 93 %. Para ponerlo en perspectiva, el gas natural ronda el 57 %, mientras que la energía eólica y la solar oscilan entre el 25 % y el 35 %.

Mientras el sector nuclear lucha por alcanzar ese último 1 % de fiabilidad, la industria del petróleo y el gas se enfrenta a un problema distinto: el impuesto sobre las existencias. Empresas como ExxonMobil gastan miles de millones de dólares en mantener piezas de repuesto físicas almacenadas en todo el mundo. A menudo, el 40 % de estas piezas, como los impulsores de las bombas, ni siquiera llegan a utilizarse. Simplemente acumulan polvo e impuestos hasta que quedan obsoletas.

Hoy en día, la fabricación aditiva (FA) ofrece soluciones a ambos retos, pasando de ser una novedad en el ámbito de la creación de prototipos a convertirse en una infraestructura fundamental para la seguridad energética mundial.

 

En busca del último 1 %

En la industria nuclear, no existe el «suficientemente bueno». Westinghouse Nuclear utiliza FA reducir esos minúsculos intervalos de inactividad que separan a una central de alto rendimiento de una central perfecta. Adam Travis, director del FA Global FA en Westinghouse, defiende una filosofía que denomina «Diseño para un propósito». Sostiene que los ingenieros deben alejarse de la mentalidad restrictiva del «Diseño para la fabricación aditiva» (DfAM). En su lugar, deben utilizar FA alcanzar el objetivo funcional definitivo de una pieza sin el lastre de las limitaciones de la fabricación tradicional.

Uno de los principales objetivos de esta filosofía es el problema de las «fugas». Las fugas se producen cuando pequeños residuos presentes en el circuito de refrigeración desgastan una barra de combustible, dejando al descubierto las pastillas de uranio. Basta con un solo hilo de alambre de 5 mm para provocar este tipo de fallo. Tradicionalmente, unos filtros mejores suponían una mayor «caída de presión», lo que reducía la eficiencia general de la central. Sin embargo, Westinghouse desarrolló el FA Stronghold FA para reactores de agua en ebullición. Al utilizar FA crear canales de flujo internos complejos y tortuosos, lograron filtrar al 100 % los residuos de 5 mm, manteniendo al mismo tiempo la misma caída de presión que los modelos antiguos, menos eficaces.

 

Comprender el enfoque del diseño orientado a un fin

Este enfoque de «diseño orientado a un fin» también dio lugar a la boquilla inferior fabricada mediante impresión 3D (AMBN) para reactores de agua a presión. Este componente de seguridad cuenta con una sofisticada malla tridimensional que es 13 veces más eficaz a la hora de retener residuos que su predecesora.

Esta innovación elevó la eficiencia del filtrado de residuos del 65 % a un increíble 96 %. Estas piezas no solo son complejas, sino que están «relacionadas con la seguridad», una clasificación en el ámbito nuclear tan estricta como la de «crítico para el vuelo» en el sector aeroespacial.

 

El Almacén Digital

Mientras Westinghouse se centra en la dinámica de fluidos, ExxonMobil está redefiniendo la cadena de suministro a través de su Red de Suministro Digital. Christopher Beeson, responsable de fabricación aditiva de ExxonMobil en la zona de Baton Rouge, supervisa un cambio estratégico de gran envergadura. Exxon ha trasladado FA los laboratorios corporativos centralizados de Houston y Nueva Jersey directamente a las instalaciones. Esta transición considera FA una tecnología madura y lista para su aplicación, en lugar de un proyecto de investigación.

El objetivo es eliminar los impuestos sobre el inventario físico mediante la creación de un «almacén digital». Exxon participa en Field Node, una nube colaborativa del sector en la que competidores como Shell y ConocoPhillips comparten modelos 3D que no están protegidos por derechos de propiedad intelectual. Si falla una voluta de bomba en una instalación de Exxon y Shell ya ha escaneado y homologado ese modelo, Exxon puede acceder al archivo e imprimirlo de inmediato. Esta cooperación evita meses de ingeniería inversa y elude los plazos de entrega de 12 meses típicos de las piezas de fundición tradicionales.

 

La eficacia de los pasaportes digitales

Para facilitar esto, el sector está adoptando los «pasaportes digitales» a través de la Asociación Internacional de Productores de Petróleo y Gas (IOGP). Estos pasaportes utilizan los niveles de preparación digital (DRL) para garantizar que un expediente contenga toda la información que necesita un proveedor, desde la dureza del material hasta las especificaciones del acabado superficial.

Beeson señala que el objetivo es poder solicitar un presupuesto «con solo pulsar un botón», lo que permite reducir los años de retrasos en la cadena de suministro a unas pocas semanas de ejecución digital.

 

Más allá de la creación de prototipos: hitos en el mundo real

El papelFA en la industria nuclear alcanzó un hito geopolítico en 2023. La mayoría de los reactores de Europa del Este, conocidos como reactores VVER, dependían originalmente del suministro de combustible ruso. Tras la invasión de Ucrania en 2022, Westinghouse recurrió a FA desarrollar y homologar placas de flujo de combustible de origen occidental en tan solo 18 meses.

Este proyecto demostró que FA superar al mecanizado tradicional en cuanto a costes y rendimiento. Westinghouse fusionó nueve piezas en dos piezas monolíticas, eliminando las soldaduras y aumentando la resistencia estructural. En 2024, celebraron la producción de FA número 1000 fabricada FA y relacionada con la seguridad para este proyecto. Esto supone una auténtica producción en serie en uno de los sectores más regulados del mundo.

ExxonMobil obtiene resultados similares a menor escala, en el ámbito de las materias primas. Beeson destaca una pieza mecanizada concreta que, tradicionalmente, cuesta 540 dólares, ya que requiere ensamblar cuatro componentes roscados. Al utilizar FA imprimir la pieza como una sola unidad en serie, el coste se redujo a 196 dólares. Ya sea para estabilizar la red eléctrica nacional o para ahorrar 344 dólares en un solo componente de válvula, las ventajas económicas de FA son ahora innegables.

 

La próxima frontera

El avance de FA centrada en la eficiencia energética FA acelerando. ExxonMobil está pasando del escaneo 3D de compresores antiguos fabricados en la década de 1930 a la implementación de tecnologías avanzadas como la fabricación aditiva por arco con hilo (WAAM) para componentes de gran tamaño. Estos recambios de hierro fundido, de 1,5 metros de altura, tienen ahora plazos de entrega de semanas en lugar de años.

Mientras tanto, Westinghouse tiene la mirada puesta en las estrellas. Están aplicando su década de FA al microreactor eVinci y al reactor modular pequeño AP300. Quizás lo más emocionante sea su colaboración con la NASA en el desarrollo de energía de fisión de superficie para la Luna. Este proyecto combina la ingeniería nuclear con el caso FA por excelencia FA : reducir el peso para los viajes espaciales y, al mismo tiempo, garantizar una infraestructura energética fiable para un asentamiento lunar.

 

Asegurar el futuro: FA herramienta fundamental para la seguridad en el sector energético mundial

La época en la que la impresión 3D se utilizaba «por diversión o para crear baratijas» ha llegado a su fin. Tal y como demuestran Beeson y Travis, FA convertido en una herramienta madura y de seguridad crítica que garantiza la seguridad energética mundial. Desde las refinerías de Baton Rouge hasta los posibles puestos avanzados en la superficie lunar, FA una rapidez, una libertad de diseño y una fiabilidad que la fabricación tradicional simplemente no puede igualar.

Ya hemos dejado atrás la simple cuestión de si el sector energético adoptará FA; ahora, lo que importa es la rapidez con la que los líderes del sector puedan ampliarla para satisfacer la creciente demanda mundial de energía estable y con bajas emisiones de carbono. EOS está preparada para apoyar esa transición. Nuestro equipo colabora con operadores y fabricantes de equipos originales (OEM) para industrializar FA aplicaciones críticas para la seguridad en los sectores nuclear, petrolero y del gas.

Póngase en contacto con nosotros para hablar sobre soluciones integrales de fabricación aditiva que ofrecen calidad certificada, una logística optimizada y la confianza que exige su infraestructura energética.

 

Escucha el podcast «Additive Snack»

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