L’elettrificazione nell’industria mineraria - Le scintille di un futuro a basso tenore di carbonio
Il bisogno di energia rinnovabile è in apparente contrasto con la crescente domanda di estrazione di minerali. L’estrazione mineraria è fondamentale per costruire tecnologie ecologiche, tra cui pannelli solari, turbine eoliche e batterie agli ioni di litio, ma il settore stesso deve decarbonizzarsi per soddisfare gli obiettivi di sostenibilità globali.
Come avete letto, la popolazione mondiale si sta muovendo verso il traguardo degli 8 miliardi, descritto come la popolazione sostenibile stimata per il nostro pianeta. Le previsioni hanno raggiunto i 9-10 miliardi entro il 2050. Per soddisfare le crescenti esigenze di questo settore, dovremo aumentare in modo significativo la produzione di quasi ogni cosa immaginabile.
Questo pone il settore minerario sotto i riflettori. Perché, come si dice a volte: ciò che non viene coltivato, alla fine deriva dall’estrazione mineraria. Quindi, ad esempio, quando la classe media globale in crescita determina un’accelerazione della domanda di prodotti come telefoni cellulari e automobili, la domanda di metalli e minerali aumenta enormemente.
Questa domanda è moltiplicata dalle tendenze di sostenibilità e circolarità e dalla cosiddetta transizione verso un futuro a zero emissioni nette. Oggi, il consumo e la produzione di energia rappresentano i due terzi delle emissioni globali di gas serra e l’81% del mix energetico mondiale rimane basato su combustibili fossili. Quindi, se vogliamo raggiungere gli obiettivi dell’Accordo di Parigi, come la limitazione dell’aumento della temperatura media globale, le cose dovranno cambiare.
La crescente domanda di energia pulita
Sarà difficile soddisfare la futura domanda di energia pulita e rinnovabile. Il Gruppo Banca Mondiale stima che la produzione di grafite, litio, cobalto e altri minerali possa aumentare di uno straordinario 500% entro il 2050.
Questi minerali sono necessari per produrre apparecchiature come pannelli solari e turbine eoliche, ma anche batterie agli ioni di litio, che sono essenziali per la transizione ad un’energia pulita, ad esempio per alimentare veicoli elettrici.
Anche se il riciclo e il riutilizzo possono contribuire in qualche modo a soddisfare le esigenze, dobbiamo accelerare significativamente l’estrazione dei minerali e dei metalli necessari. Ed ecco il punto: l’industria mineraria non vanta esattamente un curriculum ecologico. Quindi, l’inevitabile convergenza futura di energia pulita e industria mineraria potrebbe sembrare un abbinamento strano.
Ridurre al minimo lʼimpronta climatica e dei materiali
Tuttavia, le cose stanno cambiando nel settore minerario. Oltre alla sicurezza e alla produttività, la sostenibilità e la responsabilità sociale sono fattori critici per il cambiamento. Con la crescente consapevolezza ecologica e sul cambiamento climatico, aumenta la pressione da parte di governi, investitori, pubblico e altri stakeholder.
Numerose iniziative sostengono uno sviluppo positivo, come l’iniziativa «Climate-Smart Mining» (CSM) della Banca Mondiale, che promuove un’industria mineraria intelligente in materia di clima. Essa sostiene «l’estrazione, la lavorazione e il riciclo responsabili dei minerali necessari per le tecnologie a basso tenore di carbonio, riducendo al minimo l’impronta climatica e dei materiali, dall’estrazione all’uso finale, aumentando l’assistenza tecnica e gli investimenti in paesi in via di sviluppo ricchi di minerali».
La CSM ha elaborato dodici blocchi fondamentali per la salvaguardia del clima, suddivisi in quattro gruppi:
Essi integrano diversi obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite. Soprattutto l’obiettivo OSS 7, «assicurare a tutti l’accesso a sistemi di energia economici, affidabili, sostenibili e moderni», e l’obiettivo OSS 13, «adottare misure urgenti per combattere il cambiamento climatico e le sue conseguenze».
Copertura dellʼintera catena di fornitura
Tuttavia, in un’intervista con mining-technology.com, Riccardo Puliti, Global Director, Energy and Extractive Industries, World Bank, afferma che il passaggio globale alle tecniche di estrazione pulite sarà difficile. Ci sono semplicemente troppe variabili.
Eppure, afferma: «C’è bisogno di considerare l’intera catena di approvvigionamento dei minerali per ridurre al minimo l’impatto e promuovere le migliori pratiche. L’innovazione sta già accadendo e spesso si concentra in angoli remoti del mondo.»
«È necessaria una diffusione delle conoscenze molto più rapida e su scala molto più ampia delle migliori tecnologie disponibili in questo settore e della loro diffusione da parte del settore minerario a livello globale.»
Mirando a ridurre la propria impronta di carbonio e a diventare più sostenibili, un numero crescente di aziende minerarie è passato all’azione, sia per quanto riguarda le operazioni che lungo tutta la catena del valore. Iniziative come il ricorso a energie rinnovabili a basse emissioni di carbonio e l’uso dell’innovazione per migliorare l’efficienza e la produttività nell’estrazione sono essenziali, ma lo sono anche, ad esempio, l’estrazione idrica e forestale intelligente, soluzioni innovative per i rifiuti e l’adozione di un modello di business più circolare.
La previsione di un contributo positivo
L’Australian BHP Group Limited è stata una delle aziende pioniere in questo settore, fissando gli obiettivi di emissione già nel 1996. Il Climate Transition Action Plan 2021 di BHP delinea il suo «approccio strategico per ridurre le emissioni di gas serra a zero entro il 2050 e per collaborare con clienti e fornitori per supportare le proprie riduzioni delle emissioni, in linea con l’ambizione di raggiungere lo zero netto nella nostra catena del valore».
Anche altri giganti del settore, come Anglo American e Rio Tinto, hanno piani di sostenibilità globali. Il primo scrive: «Il nostro settore deve affrontare sfide critiche per la sicurezza, la produttività e il modo in cui utilizziamo il terreno, l’energia e l’acqua».
«La società moderna si aspetta giustamente che l’industria mineraria fornisca un contributo positivo allo sviluppo socio-economico in modo sostenibile, riducendo la sua impronta ambientale e sostenendo la biodiversità».
Si potrebbe affermare che tutto ciò è positivo, ma come sta cambiando l’attività quotidiana?
Lʼelettrificazione del settore minerario
Riccardo Puliti ha citato la diffusione e l’adozione delle migliori tecnologie disponibili. Un’attrezzatura più rispettosa dell’ambiente è un modo per cambiare e molte aziende minerarie stanno passando all’elettricità anziché ai veicoli diesel. I vantaggi sono numerosi.
Infatti, l’elettrificazione è stata descritta come uno dei cambiamenti tecnologici decisivi nel settore minerario, insieme all’automazione e alla digitalizzazione.
La riduzione delle emissioni di carbonio è vantaggiosa per l’ambiente. Tuttavia, l’elettrificazione può anche ridurre significativamente i costi operativi quando viene ridotta la necessità di complessi sistemi di ventilazione nelle miniere sotterranee. Soprattutto quando le miniere sotterranee devono continuamente scavare più a fondo per raggiungere nuovi depositi.
Anche la salute e il benessere dell’operatore migliorano considerevolmente quando l’ambiente di lavoro è privo di fumi di scarico diesel.In generale, a parità di carico, i veicoli elettrici a batteria (BEV) sono di dimensioni inferiori.
Lavorare insieme per il cambiamento
Poiché i veicoli elettrici autonomi e a batteria sono sempre più frequenti - ricollegandosi alla transizione verso l’energia pulita - i produttori di attrezzature, per soddisfare le esigenze dei propri clienti, si affidano all’innovazione e alle partnership.
Probabilmente le partnership e le collaborazioni saranno sempre più numerose. Ad esempio, Caterpillar ha annunciato nell’agosto 2021 che lavorerà con BHP per progettare grandi camion da miniera alimentati con batterie a zero emissioni.
Caterpillar scrive che "BHP avrà accesso precoce alle apparecchiature a emissioni zero sviluppate da Caterpillar e fornirà input per i processi di sviluppo e collaudo. Questa collaborazione darà forma ai processi, alla tecnologia e all’infrastruttura che in definitiva supporteranno le macchine e i siti minerari a emissioni zero del futuro".
Un futuro che va a vantaggio di tutti
Quindi, anche se lo sviluppo e l’implementazione di un’attività mineraria ecologica stanno iniziando a prendere slancio, c’è ancora molta strada da fare. Ma si spera che le varie iniziative del settore e quelle delle singole aziende non si fermino.
Infatti, dato che la domanda di minerali e metalli continua a crescere - in gran parte guidata dalle esigenze della transizione all’energia pulita - l’industria mineraria deve proseguire sulla strada della sostenibilità.
Nella sua introduzione al rapporto della CSM 2020 Minerals for Climate Action, Riccardo Puliti conclude che «lavorando insieme per ridurre l’impronta di carbonio e materiale dei minerali, possiamo sostenere la diffusione su larga scala delle energie rinnovabili e delle tecnologie di accumulo a batterie necessarie per raggiungere obiettivi climatici ambiziosi e realizzare un futuro a basse emissioni di carbonio che vada a beneficio di tutti».