A mineração subterrânea parece destinada a colher recompensas consideráveis por meio do aumento da adoção de veículos operados por bateria (BEV). Os benefícios potenciais incluem condições de saúde e segurança dramaticamente melhoradas, eficiência e custos operacionais reduzidos. No entanto, o tamanho da oportunidade é compatível com a escala do desafio.
Acredita-se que a mineração sustentável seja uma parte essencial do impulso para a eletrificação generalizada do transporte, já que a tecnologia atual de baterias para veículos elétricos requer minerais como lítio, níquel e cobalto. No entanto, além da meta abrangente de alcançar zero líquido em todo o mundo até 2050, o setor de mineração oferece um enorme potencial para uma resposta personalizada à descarbonização de seus próprios modos de operação. Embora a mineração tenha sido relativamente lenta na adoção de BEVs em comparação com o setor automotivo, há um escopo substancial para a eletrificação de toda a indústria.
De acordo com a análise da Mining Technology do banco de dados de minas e projetos da GlobalData, acredita-se que a Índia e os EUA tenham a maior quantidade geral de equipamentos de mineração implantados em vários locais. Acredita-se que pelo menos alguns desses equipamentos sejam eletrificados.
Por outro lado, o Panamá lidera o mundo quando se trata de equipamentos eletrificados, seguido por Zâmbia, Suécia e Namíbia.
Muitos dos países com a maior quantidade de equipamentos de mineração, como Índia, EUA, Austrália, Indonésia e África do Sul, podem, portanto, oferecer oportunidades de investimento consideráveis para empresas em condições de eletrificar as operações de mineração em escala.
Os equipamentos de mineração eletrificados geralmente consistem em uma variedade de modelos que são alimentados por bateria, amarrados por cabo ou utilizam linhas aéreas de trole. Estes últimos são particularmente prevalentes em minas a céu aberto que exigem o uso de grandes caminhões de superfície. Pesquisas da GlobalData sugerem que esses trolleys elétricos já podem oferecer economias de até 50% em relação ao consumo de combustível e custos, mas a tecnologia de baterias para esses veículos ainda está em sua infância.
Eletrificação subterrânea
De acordo com nossa análise dos dados da GlobalData, as minas de superfície dominam o setor, embora empreendimentos subterrâneos dedicados ainda detenham uma participação de mercado significativa.
Antes da invasão russa em curso, a Ucrânia liderava o mundo com a maior proporção de projetos de mineração subterrânea, no entanto, seu setor de mineração é claramente assolado por uma incerteza considerável no futuro.
Uma análise mais aprofundada do banco de dados de equipamentos elétricos de mineração da GlobalData mostra que a eletrificação é dividida entre os tipos de mina, com equipamentos de trolley e cabos atados dominando a mineração de superfície, e a tecnologia de baterias vem à tona em um contexto subterrâneo.
De acordo com um relatório da Universidade de Adelaide, na Austrália, e da Universidad de Concepcion, no Chile, as minas subterrâneas eletrizantes podem trazer benefícios significativos. Eles citam um estudo que mostra como os equipamentos eletrificados podem oferecer economia potencial de energia de “40% em ventilação e 30% em refrigeração”, resultando em menores custos operacionais. Além disso, a segurança e o bem-estar dos trabalhadores podem ser aprimorados por meio da redução do “risco de flashover e eletrocussão” e da eliminação de partículas de diesel (DPM).
A Normet é uma das empresas que oferece BEVs projetados para se destacar em ambientes subterrâneos. Sua tecnologia SmartDrive® é baseada em uma arquitetura modular BEV que é “projetada para otimizar o consumo de energia e o desempenho” com “zero emissões locais”.
Mark Ryan, vice-presidente de oferta de equipamentos e P&D da Normet, contou à Mining Technology sobre as realidades das minas subterrâneas e túneis atendidos por máquinas que funcionam com motores a diesel.
“ Em um ambiente de túnel, pense em algo que estaria funcionando a mais de 100 graus constantemente ao seu lado – e você fica nesse ambiente por horas e horas… ouvindo o motor, recebendo o calor desse motor, o gás de escape também é quente saindo, aquecendo o ar, pode ser bem miserável na verdade .”
De acordo com Ryan, os mineradores disseram que a tecnologia SmartDrive® da Normet tem um impacto positivo em seu bem-estar, levando a níveis reduzidos de fadiga. A combinação de calor reduzido, ruído e DPMs fez com que os trabalhadores “se sentissem melhor no final do dia”.
“ Eu acho que é só quando você está lá embaixo trabalhando e você vê a diferença, você ouve a diferença, você sente a diferença. Ser capaz de fazer o mesmo trabalho com uma bateria – isso realmente muda o jogo para a pessoa naquele ambiente .”
Perigos para a saúde do diesel
Um estudo do Instituto de Minerais Sustentáveis da Universidade de Queensland (Austrália) e do Instituto Norman B. Keevil de Engenharia de Mineração da Universidade da Colúmbia Britânica (Canadá), destacou os riscos bem comprovados do DPM na saúde humana. Os autores ressaltam que, embora até “40% do gasto de energia de uma mina subterrânea” seja para ventilação, tais sistemas não são capazes de reduzir suficientemente as partículas de diesel a um nível seguro.
Eles citam um artigo escrito para a ABC News Australia que martelava as graves implicações da exposição a longo prazo a nanopartículas de diesel, mesmo em minas bem ventiladas. De acordo com o relatório subjacentereferenciados pela ABC, os mineradores subterrâneos que trabalham perto de motores a diesel podem ser expostos a mais de 100 vezes as “concentrações ambientais normais” de material particulado nano diesel (nDPM). Acredita-se que essas partículas tenham implicações significativas para a saúde que vão “além dos pulmões humanos”, que “se difundem na corrente sanguínea”, levando a uma série de doenças calamitosas. Os efeitos conhecidos incluem câncer, “irritação de curto prazo”, “dores de cabeça”, “respostas cardio-respiratórias semelhantes ao fumo” e “inflamação sistêmica”. De um ponto de vista econômico frio, os efeitos resultantes de tais problemas de saúde de longo prazo na força de trabalho da mineração podem ter um efeito profundo na segurança e na produtividade da mina.
Um estudo de caso contrastante citado pelo relatório do Sustainable Minerals Institute sobre a mina Borden da Newmont Goldcorp no Canadá afirmou que benefícios consideráveis já foram colhidos de seu portfólio de equipamentos eletrificados. Estes incluíram segurança aprimorada, emissões de gases de efeito estufa e custos de ventilação reduzidos, “redução de megawatts-hora de 33.000 por ano” e um aumento significativo no bem-estar da equipe. Os trabalhadores teriam dito que, apesar da necessidade de se adaptar às novas tecnologias, eles não gostariam de voltar a trabalhar em minas subterrâneas “tradicionais” ao lado de motores a diesel.
Além dos potenciais benefícios fiscais dos equipamentos de mineração eletrificados, Mark Ryan, da Normet, enfatizou a importância de considerar o impacto humano da adoção de BEVs em vez de persistir com motores a diesel subterrâneos:
“ Se esquecermos o discurso de vendas por um momento, é sobre essas pessoas e sua qualidade de vida lá embaixo com essa tecnologia .”
Desafios e oportunidades
A maioria das minas em todo o mundo não se beneficia de quantidades significativas de equipamentos eletrificados, e há uma notável falta dessa tecnologia em países com os maiores portfólios de mineração. Isso pode apresentar uma oportunidade substancial para o futuro da eletrificação da mineração, pois o mercado ainda é relativamente incipiente e maduro para investimentos. No entanto, desafios consideráveis permanecem quando se trata de desmamar a indústria do diesel em favor dos BEVs, particularmente na mineração de superfície, onde a tecnologia de baterias permanece no estágio de protótipo.
Juntamente com os desafios tecnológicos, a mineração está enfrentando uma crescente lacuna de habilidades e pressão para descarbonizar em todos os setores, o último dos quais depende do acesso a fontes de energia renováveis que nem sempre estão prontamente disponíveis. De acordo com Ryan:
“Em certas partes do mundo, as atividades de mineração em geral são obstruídas pela falta de energia. A demanda não atende a oferta.”
Isso torna a mudança para equipamentos eletrificados em alguns contextos muito menos viável, o que, juntamente com a hesitação da indústria em relação à relação risco-retorno da adoção de novas tecnologias, representa um obstáculo considerável para o setor no caminho para o zero líquido. No entanto, como conclui o relatório do Sustainable Minerals Institute, a aquisição de depósitos minerais de ambientes mais profundos e remotos pode dificultar a competitividade das empresas, a menos que evoluam e assumam os riscos necessários para inovar.
Ryan ecoou esse sentimento dizendo que, embora as empresas possam ser naturalmente cautelosas, as histórias de sucesso contínuas do setor, combinadas com desafios maiores de mineração e túneis, podem ajudar a impulsionar a mudança.
As empresas de mineração podem precisar ter uma visão de longo prazo, equilibrando como desempenham seu papel na sustentabilidade planetária, na segurança dos trabalhadores e em sua própria longevidade e viabilidade em um mercado cada vez mais competitivo. Para aqueles que o fazem, os benefícios gerais podem superar significativamente quaisquer custos iniciais.
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