Explorando la carga y el transporte

Existe una tendencia creciente a que los fabricantes de equipos originales suministren camiones de transporte más pequeños, ya sea en forma de concepto o de fabricación en masa para la industria minera. También han surgido múltiples tecnologías que impulsan las flotas emergentes del futuro. En esta breve publicación del blog, exploraremos qué factores impulsores están cambiando los procesos de pensamiento de que "cuanto más grande, mejor" y analizaremos la madurez de las diferentes fuentes de energía en lo que respecta a los camiones de transporte del futuro. 

En Unearthed nos gusta estar al tanto de los múltiples espacios tecnológicos emergentes que surgen en el panorama de los recursos. Vamos a "explorar" estas áreas en un examen mensual de dominios específicos que generan valor.

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Existen múltiples facetas que impulsan la elección de maquinaria para las operaciones mineras; en el subsuelo, es un equilibrio entre el tamaño de la máquina y el tamaño de la excavación. Si nunca ha visto un camión atascado en una rampa o en un camino subterráneo, créanos, no es agradable y lleva mucho tiempo rectificarlo. En la superficie, hay menos restricciones, pero hay múltiples factores de ingeniería que deben tenerse en cuenta en las distintas etapas del desarrollo de una mina.

Además, hay que tener en cuenta factores de oferta y disponibilidad a la hora de seleccionar la maquinaria. Las flotas mineras de todo el mundo se utilizan, se abusa de ellas y se ponen en funcionamiento con la mayor frecuencia posible en las operaciones a las que prestan servicio. Las flotas estandarizadas permiten mejorar el rendimiento y la disponibilidad de los talleres y el mantenimiento, por lo que tienen muchos aspectos positivos.

A medida que llevamos nuestras operaciones a cero emisiones netas, las flotas diésel tradicionales utilizadas para las actividades mineras estarán bajo un escrutinio cada vez mayor. En general, las actividades de carga y transporte pueden representar entre 25-60% de las emisiones totales en una operación activa (hay múltiples componentes, incluido el tipo de mina, el estilo, el diseño, la capacidad de procesamiento, etc., que pueden afectar esta cifra).

Ya existen múltiples áreas que están siendo exploradas tanto por grandes OEM como por empresas emergentes en todo el mundo, que pueden ayudar a reducir la huella de carbono atribuida a la carga y el transporte:

1. Combustibles alternativos:Se pueden utilizar combustibles alternativos como el biodiésel o las pilas de combustible de hidrógeno para ayudar a reducir las emisiones. El biodiésel es una fuente de energía renovable que se puede producir a partir de aceites vegetales o grasas animales, lo que ofrece un enfoque circular al uso de combustible. Las pilas de combustible de hidrógeno emiten solo vapor de agua y calor como subproductos y ahora se están probando comercialmente.
    
2. Electrificación de camiones mineros:Los camiones eléctricos producen cero emisiones en el punto de uso y pueden reducir significativamente la huella de carbono de las operaciones mineras. Con los avances en la tecnología de baterías y los sistemas de “carros”, la industria minera está explorando los camiones eléctricos.
    
3. Vehículos autónomos: Los camiones autónomos son cada vez más comunes en la industria minera, en particular en las grandes operaciones a cielo abierto. Ofrecen una reducción significativa de las emisiones al mejorar la eficiencia y reducir el tiempo de inactividad en el frente de excavación. Con la capacidad de optimizar la velocidad, el frenado y la aceleración, con un enfoque de sistemas integrales.
    
4. Uso de GPS y análisis de datos: Al analizar la información de los sistemas GPS y otras fuentes de datos dentro de los ciclos de minería, las operaciones pueden optimizar las rutas de los camiones, las tasas de excavación y la disponibilidad de la flota, lo que puede ayudar a reducir las emisiones.

Quienes estén evaluando las soluciones y los sistemas que están surgiendo para su uso en sus operaciones pueden tener una sensación de “sobrecarga” en las posibles vías a explorar. Es probable que, cuando alcancen su madurez total, una combinación de tecnologías que puedan combinar las áreas de enfoque mencionadas anteriormente ofrezca los mejores resultados para los mineros y su camino hacia NetZero para sus necesidades de carga y transporte.

 

Cuatro ideas innovadoras de carga y transporte para explorar:

Existen múltiples empresas y start-ups que trabajan en este amplio ámbito y a continuación se presentan cuatro ideas innovadoras que pueden valer la pena explorar para su proyecto. Algunas de ellas pueden suponer pasos incrementales más pequeños para las operaciones existentes, mientras que otras requerirían actualizaciones completas de la flota:

El motor alimentado con hidrógeno de First Mode se está adaptando a la flota de transporte existente.

Primer modo

Primer modo Ha crecido rápidamente desde su lanzamiento en 2018 y ahora tiene su sede en Londres y oficinas en todos los rincones del mundo. Esto pone de relieve el éxito de su enfoque innovador para la generación de energía para el transporte pesado que utiliza hidrógeno como combustible de cero emisiones.

Cabe destacar que han logrado un rápido éxito comercial tras una asociación con el gigante minero Anglo American, que, tras el reciente acuerdo, ha adquirido una participación mayoritaria en la empresa y, al mismo tiempo, ha realizado un pedido para modernizar cuatrocientos camiones de transporte que ya están en funcionamiento en toda su red mundial.

Diagrama que muestra el sistema BluVein en el borde de la rampa de transporte de una mina.

Vena azul

El equipo de Vena azul Hemos utilizado una tecnología que se suele ver en los sistemas ferroviarios de las ciudades y la hemos modificado para utilizarla en un entorno minero. La solución suministra electricidad a través de un sistema de rieles eléctricos ranurados a las distintas flotas móviles de una operación junto con un pantógrafo montado en la máquina para el intercambio de energía.

El raíl electrificado se colocaría en todas las rampas de acceso principales como fuente principal de energía cuando la máquina esté subiendo. Al mismo tiempo, cargaría las baterías de a bordo para que, cuando la máquina no esté unida al raíl, pueda ser cargada o enviar su carga a una trituradora o a un depósito de almacenamiento.

Este estilo de sistema híbrido de suministro directo de energía y baterías, visto anteriormente en la década de 1980 con el camión subterráneo Kiruna, reduciría los requisitos de cambios de baterías complicados y que requieren mucho tiempo a mitad del ciclo, algo que probablemente generará valor para las operaciones subterráneas cada vez más profundas del mundo.

El Volvo TA15 ofrece una opción de carga y transporte más pequeña, totalmente autónoma y con propulsión eléctrica.

VOLVO

Un nombre famoso en el mundo del automóvil es Volvo y uno de sus últimos lanzamientos revoluciona los últimos 50 años de minería. El concepto TARA no solo reduce radicalmente el tamaño del camión, sino que también elimina la cabina, ya que el sistema está completamente automatizado. 

Esta opción de carga y transporte con accionamiento eléctrico ofrece una “microflota” en comparación con muchas operaciones a cielo abierto modernas. Sin embargo, este enfoque más pequeño tiene algunas ventajas claras:

• Las calzadas y las rampas pueden ser significativamente más estrechas y estrechas, reduciendo las proporciones de las franjas.
• Las herramientas de carga se pueden reducir en tamaño, lo que permite una minería de precisión.
• La disponibilidad general se mejora debido a la carga útil reducida; cuando una máquina está fuera de servicio, no afecta gravemente la producción de la mina.

Para la mayoría, la medida radical de eliminar totalmente la cabina de estas máquinas puede llegar una generación antes de lo previsto, pero ya estamos viendo sistemas autónomos no tripulados a gran escala en las operaciones de extracción de mineral de hierro de Australia Occidental.

https://im-mining.com/2023/01/24/volvo-on-mining-trucks-downsizing-from-elephants-to-ants/

SafeAI ofrece un sistema que utiliza componentes de hardware y software del rompecabezas de la automatización.


SEGURIDAD

El transporte autónomo se ha implementado en masa en las operaciones mineras de mayor escala en todo el mundo, con presupuestos enormes y centros de operaciones remotos. Existe un creciente interés en la eficiencia y repetibilidad que estas soluciones pueden generar en las empresas mineras más pequeñas. 

SafeAI tiene una presencia global consolidada con múltiples oficinas en todo el mundo. Su solución permite adaptar las flotas de transporte en servicio existentes para un uso autónomo. Con la experiencia en hardware y software para ofrecer una solución llave en mano para quienes exploran la automatización.

El sistema se adapta a múltiples estilos de flotas y funciona con camiones rígidos y articulados. El sistema de gestión autónoma ZENO permite obtener resultados optimizados y repetibles para el equipo operativo.

https://www.safeai.ai

RESUMEN

Debido al gran volumen de trabajo que realiza la flota de carga y transporte y a su dependencia actual de la energía diésel, es probable que surjan varias ideas novedosas durante el próximo año. Su aplicabilidad y adaptación a los distintos estilos de minería deberá determinarse durante intensas fases de investigación y desarrollo.

Actualmente no existe un estándar industrial que reemplace al sistema diésel, pero se podría imaginar que en la próxima década surgirán dos o tres tecnologías importantes a medida que los requisitos de NetZero maduren. 

Sin embargo, una cosa parece clara: independientemente de la fuente de energía para el movimiento de materiales, probablemente habrá menos interacción humana con las máquinas y sus ciclos, y más bien sistemas de automatización maduros que puedan ofrecer resultados repetibles para las operaciones mineras.

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Comentarios sobre la serie “Explorado”:

Unearthed se lanzó en 2014 con el objetivo de empoderar al sector de los recursos para liderar un futuro sostenible. Nuestro equipo identifica tecnologías de vanguardia, innovadores y empresas para hacer realidad esta visión. Somos parte de un esfuerzo mundial para mejorar la eficiencia y aumentar la producción de recursos para satisfacer la creciente demanda mundial de recursos esenciales.

Como parte de nuestro compromiso de ayudar a generar un cambio tangible en la industria en 2023, Unearthed está iniciando el explorado y Desenterrando .

Estos desafíos se suman a nuestros principales desafíos de innovación abierta y nos permitirán explorar diferentes dominios tecnológicos del sector de los recursos y descubrir tecnologías, empresas e innovadores que están trabajando arduamente para resolverlos. Queremos que estas sean grandes oportunidades para ambos lados de la ecuación, ampliando el conocimiento de la industria y, al mismo tiempo, mostrando a quienes están trabajando arduamente para agregar valor innovador. 

Al igual que con todas las nuevas iniciativas, su apoyo para proporcionar dejan comentarios, Se agradece mucho su opinión sobre los dominios que estamos explorando y cómo estamos enriqueciendo su conocimiento.