לא תמיד האיום על משק החשמל הוא מחסור בחשמל. לעיתים האתגר הוא להשיג בזמן את החלק שיאפשר לתחנת הכוח להמשיך לפעול. במציאות של מלחמה, מצבי חירום ושיבושים בשרשראות האספקה העולמיות, חברת החשמל מקדמת פיתוח טכנולוגי שיאפשר לייצר בישראל רכיבים הנדסיים מורכבים לתחנות הכוח באמצעות הדפסה תלת ממדית, במטרה לצמצם את התלות ביצרנים בחו”ל, לקצר משמעותית את זמני האספקה ולשפר את זמינות תחנות הכוח.
תחנות כוח נדרשות לתחזוקה גם עשרות שנים לאחר הקמתן, ובמקרים רבים רכיבים הנדסיים קריטיים מוגבלת עקב זמינות נמוכה בשוק או הפסקת ייצורם. כאשר רכיב כזה נדרש באופן מיידי, התלות בייצור ובאספקה מחו”ל עלולה להפוך לנקודת תורפה, במיוחד במצבי חירום. כדי להתמודד עם האתגר, חברת החשמל מפתחת יכולת לייצור מקומי של חלקי חילוף הנדסיים מורכבים, שתאפשר לתת מענה מהיר יותר לצורכי תחזוקה ולחזק את הרציפות התפקודית של תחנות הכוח.
אחד האתגרים המרכזיים הוא המעבר להדפסת מתכות, ובפרט פיתוח יכולת לייצור חלקי צנרת קיטור מסגסוגת פלדה מיוחדת העמידה בתנאי קיצון. מדובר בסגסוגת חיונית לתחנות כוח, בזכות יכולתה לעמוד בלחצי קיטור גבוהים ובטמפרטורות קיצוניות לאורך שנים, מבלי להתעוות או להיחלש.
בעולם, הטכנולוגיה להדפסת רכיבים מסגסוגת זו, עדיין נמצאת בשלבי מחקר ופיתוח, וטרם הבשילה לייצור מסחרי של חלקים תעשייתיים גדולים. חברת החשמל פועלת עם חברות טכנולוגיה ישראליות במטרה לפתח יכולת ייצור מקומית שתהווה פריצת דרך טכנולוגית בתחום.
למהלך יש גם משמעות כלכלית ותפעולית. הזמנת חלק בודד מיצרן בחו”ל עשויה להימשך שנים ולעלות מיליוני דולרים ולעיתים גם אין ליצרנים את החלק במלאי או בכלל. לעומת זאת, ייצור מקומי באמצעות הדפסה מאבקת מתכת או מחוט מתכתי מוערך בעלות של עשרות אלפי שקלים בלבד ובזמן אספקה של שבועות.
חברת החשמל החלה לפתח את יכולות ההדפסה התלת ממדית לפני מספר שנים, עם רכישת מדפסות פולימרים לצורכי למידה והתנסות. מאז התרחבה הפעילות, וכיום מפעילה החברה מספר מדפסות תלת מימד פולימריות באתריה (אורות רבין, חיפה ורוטנברג). המדפסות מאפשרות ייצור בחומרים מתקדמים העמידים בפני חומצות, שמנים וטמפרטורות גבוהות. בתחנת הכוח רוטנברג באשקלון, מופעלת גם מדפסת המבוססת על טכנולוגיית הזרקת נוזל, המאפשרת לייצר רכיבים בעלי חללים פנימיים מורכבים באמצעות חומר תמיכה מסיס במים.
בתהליך ייצור באמצעות הדפסה תלת ממדית, כל רכיב עובר אופטימיזציה הנדסית המבוססת על תכנון מפורט ומותאם לייעודו. במסגרת תהליך זה מוגדרים במדויק פרמטרי ההדפסה הנדרשים להשגת חלק בעל תכונות מכניות ותפקודיות מיטביות. פרמטרים אלה כוללים, בין היתר, את כיוון ההדפסה האופטימלי, אסטרטגיית הבנייה של החלק ותנאי החימום והבקרה התרמית הנדרשים בתא ההדפסה. רכיבים המותקנים במערכות הקריטיות של תחנת כוח מחייבים רמת דיוק גבוהה, אחריות הנדסית ותהליכי תכנון וחישוב מקיפים, שכן כל כשל תפעולי עלול לגרום לנזקים משמעותיים ולפגוע באמינות ובזמינות אספקת החשמל. עם התקדמות הידע והניסיון בפיתוח פרמטרי הדפסה עבור סגסוגות ופלדות מתקדמות, צפויה חברת החשמל להרחיב את פעילותה בהדרגה גם לתחום ייצור רכיבי מתכת באמצעות הדפסה תלת ממדית.
יוסי רופא, המשנה למנכ"ל וסמנכ"ל הייצור והאנרגיה:“פיתוח יכולות הדפסה מקומיות של רכיבים הנדסיים מורכבים מהווה יעד אסטרטגי עבור חברת החשמל, שתחזק את עצמאותה האנרגטית של ישראל. המהלך יחזק את הרציפות התפקודית של תחנות הכוח, והוא מבוסס על רתימת האקו סיסטם הטכנולוגי הישראלי לצד הידע והניסיון ההנדסי של עובדי חברת החשמל. עדות להצלחת השילוב הזה היא העובדה שאנו נמצאים כיום בהליך לרישום פטנט על רכיב הנדסי ייחודי, שנולד מיוזמה של אחד מעובדי החטיבה”.
