تقود العديد من المناجم في جميع أنحاء العالم الطريق في تبني السيارات الكهربائية (EVs) لتعزيز الاستدامة وتقليل انبعاثات الكربون.
على سبيل المثال ، يتعاون عمالقة الصناعة مثل BHP و Rio Tinto مع Komatsu و Caterpillar في عمليات تجريبية لتسريع نشر شاحنات النقل الكهربائية للبطاريات عبر عملياتها.
يخطط منجم Matawinie Graphite من Nouveau Monde في كيبيك ، كندا ، لاستخدام 12 شاحنة كهربائية لتوفير أكثر من 80،000 لتر من الديزل سنويًا ، مع انخفاض مقابل في انبعاثات غازات الدفيئة (GHG). وبالمثل ، تتعاون BHP مع Caterpillar و Komatsu لتجربة شاحنات النقل الكهربائية للبطارية في عمليات خام الحديد في بيلبارا في أستراليا لتقليل انبعاثات الكربون وتحقيق صفر صفر بحلول عام 2050.
تعكس هذه المبادرات التزامًا متزايدًا في صناعة التعدين بتبني تقنيات أنظف وتقليل بصمة البيئة.
في آسيا وخاصة في الصين ، تتطور صناعة شاحنات القبلة الكهربائية بسرعة ، مدفوعة بهدف تقليل الانبعاثات وتعزيز الاستدامة في عمليات التعدين. تلعب الشركات المصنعة الصينية الرائدة مثل Tonly و Lingong Heavy Machinery (LGMG) و XCMG دورًا رئيسيًا في هذا التحول.
في إندونيسيا ، تقوم Vale باختبار شاحنات 72T الكهربائية بنسبة 100 ٪ في منجم Sorowako. هذه الابتكارات محورية في تعزيز ممارسات التعدين الخضراء وتقليل الآثار البيئية للصناعة.
في باكستان ، تعد SECMC أول شركة تعدين في البلاد تدمج EVs في ممارساتها. يعمل الكيان على تشغيل أسطول يضم أكثر من 200 وحدة ديزل مع قدرة الحمولة النافعة تتراوح بين 60T و 90T. لقد أثر هذا بشكل كبير على التكاليف ، حيث تساهم الوقود عادة بنسبة 30 ٪ إلى 50 ٪ من النفقات التشغيلية. قدمت SECMC أربع شاحنات EV في عمليات تجريبية لتقييم أداء هذه المركبات من حيث ملف تعريف الحمل واستهلاك الطاقة والشحن العكسي وتأثير المركبات وسط الظروف الجوية القاسية (فوق 50 درجة مئوية).
يجري تسويق شاحنات التعدين الكهربائية أيضًا من قبل الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEMs). تستثمر جميع أصحاب المعدات الأصلية الرئيسية بكثافة في إنشاء نماذج أولية واختبار أدائها في ظل البيئات الصعبة لعمليات التعدين مثل درجات الحرارة السلبية والأحمال الثقيلة والأدوات الوعرة. بالإضافة إلى ذلك ، تقوم المناجم التجارية على نطاق واسع أيضًا بتنفيذ بروتوكولات سلامة صارمة وأنظمة الإدارة البيئية لضمان ممارسات التعدين المستدامة والمسؤولة.
يمثل الانتقال إلى شاحنات تفريغ التعدين الكهربائي العديد من المزايا والتحديات.
الاعتبارات الفنية لتشغيل الشاحنات الكهربائية
التدرج على الطريق: أحد القيود الرئيسية لـ EVs في التعدين هو اختيار الطرق المناسبة ، حيث يمكن أن يختلف أداء البطارية. في ظل ظروف محملة على منحدرات أسفل المنحدرات تتراوح من 6 ٪ إلى 8 ٪ ، تتطلب الشاحنة الشحن كل بضعة أيام. إن تشغيل شاحنات تفريغ التعدين EV المحملة الثقيلة على التدرجات السفلية يوفر طاقة كبيرة ، أكثر من 90 ٪. ومع ذلك ، بالنسبة للمناجم الأعمق مع الظروف المحملة الشاقة مع التدرجات التي تتجاوز 5 ٪ ، هناك حاجة إلى تبادل للبطاريات متعددة طوال اليوم للحفاظ على الأداء الأمثل ، وخلق تأخير التوقف والإنتاج. تقوم بعض الشركات بدمج أنظمة العربة مع EVs للتعامل مع هذا التحدي بينما يعمل آخرون مع تبادل البطارية.
قيود النطاق: قد لا تدعم تكنولوجيا البطارية حاليًا مطالب التعدين الشاقة والمسافة الطويلة. يمكن أن يؤثر شحن الوقت وعمر البطارية على الكفاءة التشغيلية. ومع ذلك ، فإن التطورات المستمرة في تكنولوجيا البطارية ، مثل إنشاء محطات شحن Megawatt (MCS) ، يمكن أن تقلل من وقت الشحن. عادةً ما يتم شحن بطارية 400 كيلو واط ساعة (KWH) في 90 دقيقة ، ولكن مع إدخال التكنولوجيا الجديدة ، يتم تقليل وقت الشحن إلى 12 كيلو واط/دقيقة.
عزم الدوران العالي: على عكس محركات الاحتراق الداخلي التقليدي ، توفر EVs أقصى عزم دوران تقريبًا على الفور ، مما يؤدي إلى تسارع قوي وسلس. سيؤدي توفر عزم الدوران الفوري هذا إلى تعزيز أداء وكفاءة عمليات التعدين ، وخاصة في الظروف الصعبة.
شحن البنية التحتية: يمثل شحن البنية التحتية تحديًا ، لا سيما في مواقع التعدين عن بُعد. ومع ذلك ، يتم استكشاف حلول مثل مصادر الطاقة المتجددة ووحدات الشحن المتنقلة ومحطات تبديل البطاريات للتغلب على هذه الحواجز.
استقرار الشبكة: إن زيادة الطلب على الكهرباء لشحن أسطول من شاحنات EV يمكن أن يلتزم بشبكة الطاقة المحلية ، مما قد يؤدي إلى عدم الاستقرار والانقطاع. يمكن أن يساعد دمج مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح ، مع أنظمة تخزين الطاقة في تثبيت الشبكة. يمكن لتوليد الطاقة المتجددة في الموقع أن يقلل من الاعتماد على الشبكة ويوفر مصدر طاقة مستدام لشحن EVs.
الطقس المحيط: تؤثر الظروف الجوية على أداء البطارية ، حيث تقلل درجات الحرارة الباردة من السعة والحرارة المرتفعة مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. سيساعد التقدم في الإدارة الحرارية للبطاريات وعزل الطقس على معالجة هذه المشكلات.
التحليل الاقتصادي لـ EVs في التعدين
وفورات التكاليف والكفاءة: يمكن للشاحنات الكهربائية أن تقلل بشكل كبير من التكاليف التشغيلية مقارنة بالشاحنات التي تعمل بالديزل. يسترد نظام الفرامل التجديدي في EVS الطاقة أثناء عمليات الهبوط ، مما يؤدي إلى وفورات كبيرة. يمكن أن يؤدي استرداد الطاقة هذا إلى خفض التكاليف التشغيلية عن طريق تقليل تواتر وتكلفة إعادة الشحن. لدى EVs أيضًا أجزاء متحركة أقل من شاحنات الديزل ، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف الصيانة. ويشمل ذلك وفورات على زيت المحرك والمرشحات وغيرها من المواد الاستهلاكية.
رأس المال والتشغيل: يمكن أن تتطلب EVs ضعف النفقات الرأسمالية لشاحنات الديزل ، عند النظر في تكلفة شراء الشاحنات ، وتركيب البنية التحتية الشحن وإنشاء محطات تبادل البطارية/الشحن. من ناحية أخرى ، فإن شاحنات EV لديها عدد أقل من الأجزاء المتحركة وتتطلب صيانة/إصلاحًا أقل ، مما يساهم في انخفاض بنسبة 20 إلى 30 ٪ في الإنفاق التشغيلي على مدى عمر السيارة مع فترة استرداد تتراوح بين 4 و 5 سنوات. من خلال دمج شاحنات EV في أسطولنا ، يمكننا تحسين توفر شاحناتنا ، وضمان عمليات تعدين أكثر سلاسة وأكثر كفاءة.
استهلاك الطاقة: كما هو موضح أعلاه ، يعتمد استهلاك الطاقة لـ EV على عوامل مختلفة مثل التدرجات على الطرقات ، ودرجة الحرارة وظروف الموقع. ومع ذلك ، فإن تعريفة القوة تلعب دورًا مهمًا في اقتصاديات EVS. مع انخفاض في التعريفات المتجددة والتطورات الحديثة في تقنيات نظام تخزين الطاقة للبطاريات (BESS) ، يمكن أن تكون EVs بديلاً تنافسيًا لشاحنات الديزل. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون هناك وفورات تصل إلى 30 ٪ -40 ٪ من حيث استهلاك الوقود إذا كانت ظروف الموقع مناسبة لـ EVs.
الاعتبارات البيئية
تستهلك شاحنة الديزل النموذجية 0.8 لتر – 1.2 لتر من الوقود لكل متر مكعب بنك (BCM) من النفايات ، وكل لتر من الديزل ينبعث 2.6 كجم من CO₂. بناءً على ذلك ، فإن إجمالي انبعاثات CO₂ لنقل 100000 متر مكعب من النفايات سيكون 312 طن في اليوم. من خلال دمج شاحنات EV للانبعاثات في أسطولنا ، يمكننا تقليل هذه الانبعاثات بشكل كبير. سيساهم هذا التحول أيضًا في عمليات التعدين الأكثر نظافة وأكثر استدامة.
النظر إلى المستقبل
تتعامل العديد من عمليات التعدين مع معدات الشيخوخة التي يجب تقاعدها. يوفر الانتقال إلى شاحنات EV فرصة ممتازة لاستبدال الآلات القديمة ببدائل حديثة وفعالة وصديقة للبيئة. لن يعزز هذا فقط الكفاءة التشغيلية ولكن أيضًا يضمن الامتثال للوائح البيئية المتطورة. علاوة على ذلك ، فإن التحول إلى شاحنات التفريغ الكهربائي يوفر فرصة اقتصادية.
من خلال الحد من النفقات التشغيلية وتعزيز توفر وكفاءة عمليات التعدين ، توفر شاحنات EV مسارًا قابلاً للتطبيق للأمام لهذه الصناعة.
مع تحول السوق العالمي نحو الاستدامة ، فإن التبني المبكر لـ EVs سيضمن الجدوى والقدرة التنافسية على المدى الطويل. قد تواجه الشركات التي تأخر هذا الانتقال تكاليف أعلى وضغوط تنظيمية في المستقبل.
عن المؤلف: Arsalan Anwar هو المدير – التوسع التقني والتوسع في شركة Sindh Engro Coal Mining Company. وهو مسؤول عن تطوير وتنفيذ استراتيجيات قصيرة ومتوسطة وطويلة الأجل تدعم النمو التشغيلي.
<!– –>
