La prossima frontiera dell'estrazione a cielo aperto

Per molte persone, il termine “estrazione mineraria” evoca immagini di pozzi sotterranei, gallerie e tunnel, quando in realtà l’80% dei materiali estratti a livello mondiale proviene da cave a cielo aperto o miniere di superficie. Il fatto che un giacimento venga sfruttato in superficie o sottoterra dipende ovviamente dalla posizione del minerale. “Molte miniere iniziano come operazioni a cielo aperto per poi passare all’estrazione sotterranea in una fase successiva, a seconda della posizione e del tenore del giacimento minerario”, afferma Lauri Laihanen, Vicepresidente, Ricerca e Sviluppo e Gestione dei Prodotti, Divisione Perforazione di Superficie presso Sandvik in Finlandia. «L’estrazione sotterranea è più costosa, quindi deve essere giustificata dal punto di vista economico, sia perché si tratta di un materiale prezioso come l’oro, sia perché sono necessarie quantità così ingenti da richiedere di scavare in profondità, come nel caso del ferro e del rame».

Soluzioni innovative per l’estrazione a cielo aperto

Già leader di mercato nelle attrezzature e nelle soluzioni software per l’estrazione sotterranea, Sandvik punta ora a sfruttare tale esperienza per sviluppare nuove soluzioni per l’estrazione a cielo aperto. E la domanda non manca, poiché la transizione dalle tecnologie basate sui combustibili fossili verso alternative elettriche dipenderà da un enorme aumento dell’estrazione e della lavorazione, ad esempio, di nichel, elementi delle terre rare, litio e cobalto. «I minerali fondamentali per la transizione energetica vengono estratti in grandi quantità nelle miniere a cielo aperto», sottolinea Laihanen.

Puntare alle emissioni nette pari a zero

L’obiettivo di Sandvik è raggiungere emissioni nette pari a zero nella catena del valore, compreso l’impatto dei prodotti e delle attrezzature in uso. «La maggior parte delle nostre emissioni proviene dalla nostra catena del valore, in particolare dall’uso dei prodotti», afferma Laihanen. «Accelerare lo sviluppo di soluzioni più sostenibili per ridurre le emissioni dei nostri clienti è fondamentale e le attrezzature elettriche rappresentano la via più praticabile per raggiungere l’azzeramento delle emissioni nette».

Sandvik mira a supportare gli operatori minerari nel loro percorso verso operazioni più sostenibili, sia in superficie che sottoterra, aggiunge Laihanen. “Elettrificazione, automazione e digitalizzazione sono alla base della nostra offerta. La combinazione di questi tre elementi garantisce il massimo vantaggio in termini di sicurezza, assistenza, sostenibilità e riduzione delle spese operative (OpEx), il tutto in un unico pacchetto.”

Sviluppo delle attrezzature per l’estrazione a cielo aperto

La recente apertura di una nuova fossa di prova nei pressi di Tampere offre a Sandvik e ai suoi clienti un ambiente operativo reale in cui è possibile verificare le prestazioni dei prodotti in condizioni operative effettive. La fossa di prova è un ulteriore indicatore di quanto Sandvik sia seriamente intenzionata a diventare leader nella perforazione a cielo aperto, afferma Laihanen. «Se si considerano le risorse di punta che hanno reso possibili i nostri successi nell’estrazione sotterranea, una di queste è la miniera di prova. Questa è stata utile per testare e sviluppare non solo le perforatrici, ma anche gli utensili da roccia, le soluzioni digitali e l’automazione. Ora disponiamo di una capacità simile per l’estrazione a cielo aperto».

Da un punto di vista strategico e tecnologico, per Sandvik ha senso espandersi nell’estrazione a cielo aperto. Laihanen spiega: “La tecnologia di perforazione richiesta in superficie è piuttosto simile a quella dell’estrazione sotterranea. Per il cliente, ha senso utilizzare lo stesso fornitore di attrezzature sia in superficie che sottoterra, in particolare dal punto di vista dell’assistenza e della manutenzione.”

Progressi nella tecnologia di perforazione a cielo aperto

Laihanen ritiene che Sandvik goda di un vantaggio competitivo nelle attrezzature per l’estrazione a cielo aperto. «Siamo all’avanguardia rispetto alla concorrenza in molte delle funzionalità di fascia alta, come l’automazione, e poniamo grande enfasi sulla sicurezza e sull’affidabilità. Non partiamo da zero, ma vantiamo decenni di esperienza nell’elettrificazione delle attrezzature sotterranee, grazie alla quale Sandvik dispone di caratteristiche uniche e brevettate, come la funzione di ricarica durante la perforazione».

Perforatrici elettriche di superficie per una maggiore flessibilità

Le perforatrici di superficie elettriche hanno a lungo fatto affidamento esclusivamente su un cavo collegato come fonte di alimentazione. Con il suo secondo concetto di perforatrice di superficie a batteria, Sandvik spinge al massimo il potenziale di una perforazione di superficie più sostenibile. Il pacco batterie dell’impianto DTH (down the hole) intelligente, ad esempio, fornisce energia per un massimo di un’ora di perforazione o fino a sette ore di spostamento.

La batteria offre maggiore libertà e flessibilità, oltre a un uso più efficiente del tempo, poiché l’impianto può perforare immediatamente mentre il cavo viene installato.

Negli ultimi due anni, Sandvik ha presentato due nuovi prototipi di perforatrici per applicazioni mobili in superficie. «Con il settore che si sta orientando verso attrezzature intelligenti, autonome e a emissioni zero, le perforatrici di superficie devono adeguarsi», aggiunge.

Questo sviluppo sembra essere stato ben accolto dal mercato. Lo scorso anno, Sandvik ha ricevuto la più grande commessa di sempre per perforatrici di superficie, dal rivenditore statunitense Country Boy. L’ordine comprende 34 perforatrici di superficie destinate a sostituire l’attuale flotta degli appaltatori in Georgia e nel Tennessee. L’automazione è un elemento chiave nell’aggiornamento della flotta, poiché parte delle attrezzature sarà dotata della tecnologia Sandvik AutoMine®. Le perforatrici di superficie intelligenti di Sandvik saranno utilizzate per la perforazione produttiva in varie grandi cave o miniere a cielo aperto, nonché nei cantieri edili.

Guardando al futuro, Laihanen ritiene che il settore minerario abbia un ruolo cruciale da svolgere. «I metalli e i minerali delle terre rare sono necessari per i componenti e i supporti di memorizzazione utilizzati nella produzione di energia rinnovabile e nei veicoli elettrici (EV). Ma se i materiali utilizzati in queste applicazioni non vengono estratti e lavorati in modo sostenibile, dove sta il guadagno netto?»