Điện khí hóa các phương tiện khai thác mỏ sẽ ngày càng được chú trọng vào những năm 2030
Ngành khai thác mỏ đang bắt đầu được hưởng lợi từ thế hệ phương tiện khai thác mỏ “không người lái” phát thải thấp đang thay đổi hình ảnh của ngành và hướng tới quá trình khử cacbon. Xe điện (EV), để sử dụng trong cả hoạt động khai thác lộ thiên và hầm lò, được bổ sung vào đội xe thông qua việc mua hoặc trang bị thêm đội xe động cơ diesel hiện có. GlobalData, công ty mẹ của MINE, tin rằng điện khí hóa đang tiến triển trong các dự án ngầm nhanh hơn so với các mỏ lộ thiên, nhưng cả hai sẽ trở thành trọng tâm trong những năm 2030.
Chuyển sang điện: 1 triệu xe điện khai thác vào năm 2030
Các công ty như Toyota Motor Corp đang đi đầu trong việc phát triển các phương tiện khai thác mỏ mới này. Vào tháng 5 năm 2023, Toyota và Komatsu đã công bố khởi động một dự án chung nhằm phát triển một loại xe hạng nhẹ tự hành (ALV) sẽ chạy trên Hệ thống Vận chuyển Tự động (AHS) hỗ trợ GPS của Komatsu. Dự án chung nhằm mục đích giảm bớt một trong những nhược điểm chính của xe tải chở hàng tự động hỗ trợ AHS khi chúng hoạt động cùng với các phương tiện hạng nhẹ thủ công. Hiện nay, nguy cơ xảy ra va chạm rất nghiêm trọng khi cả hai loại xe tải cùng chạy trên đường chuyên chở. Nhưng bằng cách giới thiệu một hệ thống AHS chung cho cả xe ALV và xe hạng nặng, Komatsu và Toyota hy vọng sự hợp tác của họ sẽ giảm nguy cơ va chạm, tăng cường an toàn cho công nhân mỏ và cải thiện năng suất tại công trường. Mẫu ALV ý tưởng đã được thử nghiệm tại các cơ sở chứng minh và bằng chứng về ý tưởng dự kiến sẽ được triển khai tại địa điểm của khách hàng vào khoảng tháng 1 năm 2024.
Tại Ireland, công ty hệ thống khử cacbon Cool Planet Group đã ký một thỏa thuận trị giá 50 triệu euro với một “công ty khai thác hàng đầu toàn cầu” để trang bị thêm 8.500 xe tải khai thác diesel thành xe điện trong ba năm tới. Tuy nhiên, việc trang bị thêm này có thể chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Crowley nói với tờ Irish Times: “Có tới 1 triệu phương tiện khai thác diesel sẽ cần được trang bị thêm điện vào năm 2030. Chúng tôi đang làm việc với 5 hoặc 6 công ty khai thác mỏ lớn nhất thế giới và chúng tôi đã phát triển một loạt phương tiện.” chạy bằng điện, không thải ra các hạt diesel mà còn an toàn hơn nhiều. Họ có hệ thống tránh va chạm nên không thể gây tai nạn được.”
Xe tải khai thác mỏ tự hành
Hiện nay, Úc dẫn đầu về số lượng xe tải khai thác tự hành lớn nhất thế giới. Nhưng một cuộc đua toàn cầu đang diễn ra, với hàng chục công ty công nghệ trên toàn thế giới nhằm mục đích đưa công nghệ này đến một thị trường rộng lớn hơn. Tại Hoa Kỳ, công ty xe tự hành thương mại RRAI đặt mục tiêu tích hợp công nghệ của mình vào xe tải hạng nặng Loại 8 để cung cấp khả năng vận chuyển nhiều loại vật liệu trong và xung quanh hoạt động khai thác mỏ. Cách tiếp cận của RR là “phần mềm tự lái di động ”, tạo ra “bộ dụng cụ” phù hợp với các công ty có đội xe hỗn hợp. Trong khi đó, công ty khai thác ABB của Thụy Điển và công ty công nghệ môi trường First Mode của Anh đã công bố đơn đặt hàng để ABB cung cấp cho First Mode 80 hệ thống pin lithium-ion với tổng công suất 2,6MWh. Pin sẽ được lắp ráp thành các bộ pin lớn hơn và được sử dụng trong việc xây dựng các “nhà máy điện” lai hydro và pin để cung cấp năng lượng cho những chiếc xe tải chở hàng siêu trọng.
Krunal Desai, giám đốc kỹ thuật điện của First Mode giải thích trên trang web của công ty: “Môi trường khai thác thể hiện sự kết hợp độc đáo giữa sạc và xả công suất cao, hoạt động liên tục và những thách thức đáng kể về quản lý nhiệt không có trong nhiều ứng dụng khác”. Ông cho biết thêm: “Các tế bào dựa trên oxit lithium titanate là sự lựa chọn lý tưởng cho ứng dụng này, với hiệu suất năng lượng tuyệt vời và độ an toàn vốn có đáp ứng nhu cầu hoạt động của chúng tôi”.
Xe tải vận chuyển chạy điện mới xuất xưởng
Ở những nơi khác, công ty công nghệ ô tô WAE Technologies có trụ sở tại Oxfordshire đang phát triển thứ mà họ mô tả là “loại pin lớn nhất mà hãng từng sản xuất”. Pin được thiết kế để sử dụng trong xe vận tải chạy điện không phát thải. Công ty, hiện thuộc sở hữu của tập đoàn khai thác mỏ khổng lồ Fortescue Metals Group của Australia, đang hợp tác cùng với Liebherr, nhà sản xuất thiết bị Thụy Sĩ-Đức, để phát triển một chiếc xe tải cho mỏ chạy hoàn toàn bằng điện có trọng lượng lên tới 240 tấn. Pin dự kiến sẽ là một phần quan trọng trong chiến lược khử cacbon trị giá 6,2 tỷ USD của công ty Úc bằng cách hoán đổi đội xe tải diesel bằng chạy pin hoặc hydro trong các hoạt động khai thác quặng sắt. Giám đốc điều hành Fortescue, Elizabeth Gaines, cho biết thêm: “Với khoảng 1/4 lượng khí thải [Phạm vi 1 và 2] của chúng tôi là do đội xe vận chuyển di động của chúng tôi, điều này thể hiện một cơ hội quan trọng để thúc đẩy con đường hướng tới việc không sử dụng dầu diesel của chúng tôi.” Vào tháng 1, WAE Technologies đã hoàn thành và giao pin hiện đã sẵn sàng để lắp vào xe tải điện nguyên mẫu. Giám đốc điều hành Craig Wilson cho biết: “Hệ thống năng lượng hiệu suất cao này không chỉ tự hào có khả năng lưu trữ năng lượng cao nhất mà còn là hệ thống đầu tiên cung cấp khả năng sạc nhanh trong 30 phút”. Trong khi đó, gã khổng lồ sản xuất xe công nghiệp Caterpillar gần đây đã trình làng chiếc xe tải khai thác chạy hoàn toàn bằng điện của riêng mình, nguyên mẫu 793. Công ty tuyên bố rằng xe điện mới đạt tốc độ tối đa 37,3 mph khi có tải đầy đủ. Xe tải chạy bằng pin đang được thử nghiệm tại khu vực thử nghiệm Arizona của Caterpillar, nơi đang được chuyển đổi thành nơi thử nghiệm cho 'mỏ của tương lai' bền vững. Mặc dù một số thiết kế chạy bằng điện có sự khác biệt đáng kể so với các thiết bị tiền nhiệm, nhưng cỗ máy này thực sự là một phiên bản chạy điện của xe tải mỏ 793F chạy bằng diesel hiện có của Caterpillar.
Canada cung cấp tín dụng thuế cho phương tiện khai thác “sạch”
Ở Canada, quá trình khử cacbon của các phương tiện khai thác mỏ và xây dựng đang được tiến hành tốt. Từ mùa xuân năm nay, các ngành khai thác mỏ và xây dựng sẽ nhận được sự thúc đẩy để chuyển đổi sang các phương tiện hạng nặng không phát thải thông qua khoản tín dụng thuế mới từ chính phủ liên bang. Khoản tín dụng thuế được hoàn lại 30% sẽ áp dụng cho cả thiết bị hạng nặng chạy bằng hydro và điện được sử dụng trong các ngành đó, cũng như cơ sở hạ tầng sạc và tiếp nhiên liệu. Tuy nhiên, các khoản tín dụng sẽ chỉ mang lại sự cứu trợ ngắn hạn vì chính phủ sẽ loại bỏ chúng từ năm 2032 và chấm dứt cung cấp từ năm 2035. Stephen Gravel, giám đốc Trung tâm khai thác thông minh tại trường Cao đẳng Cambrian ở Sudbury, Ontario, nói với Electric Autonomy Canada: “Các phiên bản điện của thiết bị khai thác hầm lò truyền thống có thể đắt hơn đáng kể so với các phiên bản chạy bằng động cơ diesel. Việc đầu tư vốn ban đầu để loại bỏ động cơ diesel có thể khiến việc áp dụng các phương tiện xanh hơn trở nên ngoài tầm với của một số công ty. Tôi nghĩ khoản tín dụng thuế này sẽ có tác dụng giúp nhiều công ty khai thác mỏ sử dụng thiết bị điện hơn. Nó cũng có thể đẩy nhanh việc triển khai xe điện tại các địa điểm khai thác đã bắt đầu thực hiện quá trình chuyển đổi này.” Bên cạnh những lợi ích về môi trường, phương tiện vận tải điện còn mang lại những lợi ích rõ ràng cho thợ mỏ, loại bỏ khí thải dạng hạt và khói độc hại. Điều này đã giúp thúc đẩy quá trình điện khí hóa các đội xe và chẳng bao lâu nữa, việc điện khí hóa các địa điểm nhỏ hơn dường như là điều tất yếu.
Theo Mining technology