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Oct 08, 2023

Électrifier les opérations minières

Enregistrer dans la liste de lecture Publié par Will Owen, rédacteur en chef de Global Mining Review, samedi 1 octobre 2022 00:00 Les véhicules de construction à moteur diesel comme les excavatrices, les chargeuses sur pneus et les bulldozers émettent conjointement un

Enregistrer dans la liste de lecture Publié par Will Owen, rédacteur en chef de Global Mining Review, samedi 1 octobre 2022 00:00

Les véhicules de construction fonctionnant au diesel, comme les excavatrices, les chargeuses sur pneus et les bulldozers, émettent ensemble environ 400 millions de tonnes de CO2 par an, ce qui représente environ 1,1 % des émissions mondiales de carbone. Les pelles de la catégorie 10 t et plus représentent 46 % de ces émissions. L'industrie minière représente jusqu'à 7 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre (GES), il est donc particulièrement important de contrôler les émissions liées aux transports.

Même si les émissions des véhicules lourds diesel présentent un risque pour la santé des travailleurs dans toutes les opérations minières, les environnements souterrains sont plus risqués. Il s'agit généralement d'espaces restreints et clos où les gaz d'échappement, comme le CO2 et les NOx, peuvent rapidement conduire à des situations dangereuses pour les travailleurs.

En conséquence, les mines exploitant de tels véhicules nécessitent des systèmes de ventilation étendus pour extraire les gaz d'échappement et garantir une bonne qualité de l'air dans les espaces de travail. Ces systèmes alimentés électriquement augmentent considérablement la consommation globale d'énergie et les coûts d'exploitation de la mine.

Pour répondre à ces préoccupations environnementales et sanitaires, de nombreuses industries – y compris l’exploitation minière – déploient des efforts pour réduire les émissions des véhicules. Dans le secteur minier, le Conseil international des mines et métaux (ICMM) s’est engagé à atteindre zéro émission nette d’ici 2050 ou avant. L'électrification jouera un rôle important dans la réalisation de cet objectif. Les mines souterraines, en particulier, manifestent un grand intérêt pour le concept de véhicules électriques opérationnels en raison des avantages plus immédiats d'une réduction des émissions, d'une ventilation améliorée et d'une température ambiante plus basse.

Pourtant, les véhicules miniers fonctionnent au moins deux fois par jour (environ 16 heures) dans des conditions difficiles et difficiles. Par conséquent, la technologie des groupes motopropulseurs électriques doit être très robuste, puissante et capable de résister à ces environnements.

L'un des tests les plus rigoureux de cette technologie a eu lieu à la mine d'or de Kittilä, dans le nord de la Finlande. Les ingénieurs ont testé avec succès trois véhicules miniers électriques souterrains – la batterie Boomer E2, la batterie Scooptram ST14 et la batterie Minetruck MT42 – dans le cadre du projet SIMS (Sustainable Intelligent Mining Systems) de l'Union européenne.

La mine de Kittilä n'est généralement pas confrontée à des températures ambiantes élevées sous terre, mais les spécialistes ont mesuré une réduction de 3°C là où la mine utilisait des véhicules électriques par rapport au fonctionnement au diesel. Il s’agit d’un aspect révolutionnaire pour les mines où les températures ambiantes sont plus élevées.

Réaliser la transition énergétique

L’électrification d’une mine, comme l’exploitation minière elle-même, est un processus. Les exploitants miniers devraient sérieusement envisager de s’associer avec les équipementiers et les intégrateurs de systèmes pour accélérer ce processus. Un tel partenariat s'applique aux nouveaux véhicules et aux projets de modernisation, comme le remplacement d'un moteur diesel par un groupe motopropulseur électrique.

Nasta AS, l'un des principaux distributeurs d'engins de construction lourds Hitachi en Norvège, en est un exemple. L'entreprise collabore avec ABB pour convertir des véhicules lourds tels que des excavatrices au fonctionnement électrique via une alimentation par batterie ou une connexion directe par câble.

Pelle hybride

ABB fournissant les composants du groupe motopropulseur électrique, la procédure de conversion implique le retrait du moteur diesel et l'installation d'un moteur et d'un entraînement électriques. Il comprend également un système de stockage d’énergie et une solution de recharge.

Une grosse pelle diesel de 24 t consomme environ 18 000 l de carburant par an, soit l'équivalent de près de 48 t d'émissions de CO2. Une mise à niveau électrique élimine complètement ces émissions nocives et d’autres, y compris la pollution sonore. Mais les avantages ne sont pas seulement environnementaux : les machines électrifiées sont également beaucoup plus réactives, selon les opérateurs qui les ont testées. Un moteur électrique fournit un couple instantané, tandis qu'un moteur à combustion interne met plus de temps à atteindre le couple maximal.