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Oct 08, 2023

Elettrizzanti operazioni minerarie

Salva nell'elenco di lettura Pubblicato da Will Owen, redattore di Global Mining Review, sabato 1 ottobre 2022 00:00 I veicoli da costruzione alimentati a diesel come escavatori, pale gommate e apripista emettono congiuntamente un

Salva nell'elenco di lettura Pubblicato da Will Owen, Editor Global Mining Review, sabato 1 ottobre 2022 00:00

I veicoli da costruzione alimentati a diesel come escavatori, pale gommate e apripista emettono complessivamente circa 400 milioni di tonnellate di CO2 all’anno, pari a circa l’1,1% delle emissioni globali di carbonio. Gli escavatori della categoria 10 t+ rappresentano un enorme 46% di queste emissioni. L’industria mineraria rappresenta fino al 7% di tutte le emissioni di gas serra (GHG), quindi il controllo delle emissioni relative ai trasporti è particolarmente importante.

Mentre le emissioni dei veicoli diesel pesanti rappresentano un rischio per la salute dei lavoratori in tutte le operazioni minerarie, gli ambienti sotterranei sono più rischiosi. Si tratta in genere di spazi ristretti e chiusi in cui i gas di scarico, come CO2 e NOx, possono rapidamente portare a situazioni pericolose per i lavoratori.

Di conseguenza, le miniere che utilizzano tali veicoli richiedono ampi sistemi di ventilazione per estrarre i fumi di scarico e garantire una buona qualità dell’aria negli ambienti di lavoro. Questi sistemi alimentati elettricamente aumentano significativamente il consumo energetico complessivo e i costi operativi della miniera.

Per contrastare queste preoccupazioni ambientali e sanitarie, molte industrie, inclusa quella mineraria, stanno adottando misure per ridurre le emissioni dei veicoli. Nel settore minerario, l’International Council on Mining and Metals (ICMM) si è impegnato a raggiungere zero emissioni nette entro il 2050 o prima. L’elettrificazione svolgerà un ruolo significativo nel raggiungimento di questo obiettivo. L’attività mineraria sotterranea, in particolare, sta mostrando grande interesse per il concetto di veicoli operativi elettrici a causa dei vantaggi più immediati derivanti dalla riduzione delle emissioni, dal miglioramento della ventilazione e dalla temperatura ambiente più bassa.

Tuttavia, i veicoli minerari operano almeno due turni al giorno (circa 16 ore) in condizioni difficili e difficili. Pertanto, la tecnologia dei propulsori elettrici deve essere estremamente robusta, potente e in grado di resistere a questi ambienti.

Uno dei test più severi della tecnologia è avvenuto nella miniera d'oro di Kittilä, nel nord della Finlandia. Gli ingegneri hanno testato con successo tre veicoli elettrici sotterranei da miniera – Boomer E2 Battery, Scooptram ST14 Battery e Minetruck MT42 Battery – come parte del progetto Sustainable Intelligent Mining Systems (SIMS) dell’Unione Europea.

La miniera di Kittilä in genere non è esposta a temperature ambientali elevate nel sottosuolo, ma gli specialisti hanno misurato una riduzione di 3°C dove la miniera utilizzava veicoli elettrici rispetto al funzionamento diesel. Questo è un aspetto rivoluzionario per le miniere che hanno temperature ambiente più elevate.

Realizzare la transizione energetica

Elettrificare una miniera, come l’attività mineraria stessa, è un processo. Gli operatori minerari dovrebbero prendere seriamente in considerazione la collaborazione con OEM e integratori di sistemi per accelerare questo processo. Tale partnership si applica ai nuovi veicoli e ai progetti di retrofit, come la sostituzione di un motore diesel con un propulsore elettrico.

Nasta AS, uno dei principali distributori di macchine edili pesanti Hitachi in Norvegia, ne è un esempio. L'azienda sta collaborando con ABB per convertire veicoli pesanti come gli escavatori per il funzionamento elettrico tramite alimentazione a batteria o connessione diretta via cavo.

Escavatore ibrido

Con ABB che fornisce i componenti del gruppo propulsore elettrico, la procedura di conversione prevede la rimozione del motore diesel e il retrofit di un motore elettrico e di una trasmissione. Include anche un sistema di accumulo dell'energia e una soluzione di ricarica.

Un grande escavatore diesel da 24 t consuma circa 18.000 l di carburante all’anno, l’equivalente di quasi 48 t di emissioni di CO2. Un upgrade elettrico elimina completamente queste e altre emissioni nocive, compreso l’inquinamento acustico. Ma i vantaggi non sono solo ambientali: le macchine elettrificate sono anche molto più reattive, secondo gli operatori che le hanno testate. Un motore elettrico fornisce una coppia istantanea, mentre un motore a combustione interna impiega più tempo per raggiungere la coppia massima.