تمر صناعة التعدين حاليًا بعملية ترقية للذكاء الاصطناعي والأتمتة، مدفوعًا بتحول الطاقة وزيادة الطلب على الليثيوم والنحاس والأتربة النادرة والمعادن المهمة الأخرى التي تعتبر ضرورية لنجاحها.
وتكافح شركات التعدين لتوفير المزيد من هذه المعادن المستخدمة في التقنيات المتجددة مثل السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح وشبكات الطاقة.
مع ذلك، يقول جيف كيرز، مؤسس برنامج Mineral-X، وهو برنامج تابع للصناعة في كلية الاستدامة بجامعة ستانفورد، يركز على الابتكارات التكنولوجية لسلسلة توريد المعادن المهمة: “نحن نستثمر المزيد من الأموال في الاستكشاف ونحصل على اكتشافات أقل”.
لقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن الذكاء الاصطناعي وشبكات الأقمار الصناعية والتقنيات المرتبطة بها، مثل الأتمتة، تلعب دورًا حيويًا في حل هذه المشكلة.
ومن وجهة نظره في قطاع الفضاء، شهد الدكتور كريج براون، مدير الاستثمار في وكالة الفضاء البريطانية، زيادة ملحوظة في عدد الشركات التي تتبنى هذه التقنيات الجديدة. ويشير إلى أن ما يقرب من 40% من طلبات الحصول على أحدث برامج التطوير التابعة للوكالة تتضمن الذكاء الاصطناعي على مستوى ما، وسيكون للعديد منها تطبيق مباشر في قطاع التعدين.
الذكاء الاصطناعي والتكامل التكنولوجي المستقل والأقمار الصناعية
بالنسبة لكايرز، تعد المركبات ذاتية القيادة مثالا واضحا على كيفية تعزيز الأتمتة لعمليات التعدين.
“نحن نخطط معتقدين أننا نعرف الإجابة. نحن نعرف الجسم الخام، ونعرف الأرض، ونعرف كل شيء.
ويوضح قائلاً: “إذا كنت تقوم بالتعدين بطريقة خاطئة، فسوف تقوم الروبوتات بإصلاح ذلك”.
تحليل من مِلكِي تكشف الشركة الأم GlobalData عن ارتفاع سريع في استخدام الصناعة للمعدات المستقلة أو الجاهزة للتشغيل الذاتي أو عن بعد في السنوات الأخيرة، والتي تمثل الآن أكثر من 4٪ من جميع معدات التعدين الرئيسية.
في شهر يوليو، حددت شركة GlobalData 3,832 شاحنة نقل مستقلة تعمل في المناجم السطحية في جميع أنحاء العالم. يتضمن هذا الرقم كلا من تلك التي تعمل بشكل مستقل وجاهزة للتشغيل الذاتي.
أبرم برنامج Caers شراكة مع شركة KoBold Metals للتنقيب عن المناجم ومقرها الولايات المتحدة في مشروع يعمل على تحسين تقنيات الذكاء الاصطناعي والأتمتة في زامبيا للمساعدة في تحقيق ما يصفونه بأنه أكبر اكتشاف للنحاس خلال عقد من الزمن. تركز KoBold على التكنولوجيا وبدعم من أمثال رجال الأعمال الملياردين بيل جيتس وجيف بيزوس، وتضع نفسها كمنافس لشركات التعدين التقليدية.
تقوم الروبوتات المستقلة بتقييم العالم من حولها، سواء كان ذلك عبر أجهزة الاستشعار أو أنظمة تحديد المواقع العالمية أو البرامج المتقدمة أو الشبكات اللاسلكية القوية، لتنفيذ عمليات التعدين بدقة أكبر من البشر. وتؤدي هذه الدقة أيضًا إلى هدر محدود، في حين أن عدم المشاركة البشرية يسمح للشركات بإجراء العمليات عن بعد.
تعد تكنولوجيا الأقمار الصناعية جزءًا لا يتجزأ من عنصر التشغيل الآلي عن بعد، حيث تدعم المعدات المستقلة مثل الشاحنات وأجهزة الحفر من خلال توفير اتصال قوي وتحديد المواقع بدقة عبر أنظمة تحديد المواقع العالمية، على سبيل المثال، والبيانات في الوقت الفعلي لتخطيط ومراقبة منجم.
وهو يدعم عملية التعدين الرقمية، والمعروفة أيضًا باسم المنجم الذكي، مما يساعد على جعل العمليات أكثر كفاءة وأمانًا ومتوافقة مع البيئة.
يوضح براون: “تحتاج إلى التواصل، أو تحتاج إلى التقاط الصور. تحتاج إلى التنقل في المناطق التي لا توجد بها بنية تحتية أرضية جيدة جدًا، حيث تكون في مناطق نائية. يمكن أن تكون في الصحراء، أو في مناطق الغابات، أو يمكن أن تكون في المحيط”.
“هذا هو المكان الذي يأتي فيه الفضاء في المقدمة لأنه لا توجد طريقة أخرى للقيام بهذه الأشياء سوى الأقمار الصناعية.”
وتستخدم الشركات بالفعل، على سبيل المثال، تقنيات تحليل سلوك العمال المتعبين في الميدان، مثل السائقين الذين يستخدمون المعدات الثقيلة. يقول براون، تتم معالجة المعلومات بواسطة الكاميرا والميكروفون بحثًا عن علامات التعب في صوتهم أو لغة جسدهم.
وبما أن السائقين يعملون غالبًا في مناطق نائية، يتم إرسال البيانات إلى المقر الرئيسي للشركة (HQ) بمساعدة القمر الصناعي. يمكن للمقر الرئيسي بعد ذلك فهم ما إذا كان السائقون يفعلون شيئًا قد يعرض حياتهم أو حياة الآخرين للخطر.
يقول براون: “في بعض الأحيان لا يكون القمر الصناعي هو الحل الكامل، ولكنه جزء مهم من سلسلة القيمة للتأكد من تقديم الخدمة حيث تحتاج إليها عندما تحتاج إليها”.
الذكاء الاصطناعي في التخطيط
غالبًا ما تعمل تقنيات التعدين المستقلة جنبًا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك التخطيط. تم الآن دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي مثل النماذج التوليدية والتوائم الرقمية والحوسبة المتطورة في أنظمة تخطيط المناجم للمساعدة في مراقبة العمليات وتحسينها وتوسيع نطاقها.
أدت الشراكة بين Mineral-X وKoBold إلى تطوير خوارزمية ذكاء اصطناعي لتخطيط حفر الحفر، مما أدى إلى اكتشاف نادر عالي الجودة في زامبيا.
يوضح كايرز: “بينما يشارك الخبراء البشريون في التخطيط، يمكن للذكاء الاصطناعي حساب مخاطر الخطط البشرية، مما يمكن أن يساعد شركات التعدين على التخفيف بشكل أفضل من النتائج غير المتوقعة.
“في زامبيا، تقوم بتعدين طبقة رقيقة جدًا – الصخر الزيتي. وإذا لم تتمكن من متابعته، فهو ليس مثل جسم خام كبير تدخل إليه وتتفكك.
“إذا اتبعتها بشكل غير صحيح، فلنفترض أن الطبقة تسير في اتجاه واحد، لكنك تقوم بالتعدين في الاتجاه الآخر. وهذه تكلفة باهظة”.
ويعتقد أن هذه التفاصيل مهمة للتخطيط لها، ومع إدخال الذكاء الاصطناعي في أنظمة التخطيط هذه، “تحصل على نتائج أفضل”.
مستقبل الذكاء الاصطناعي والأتمتة في التعدين
بالنسبة لشركة KoBold Metals، بعد اكتشافها في عام 2023، فقد وضعت نصب عينيها فتح منجم في الموقع خلال سبع أو ثماني سنوات – أي نصف الوقت الطبيعي. يقول كايرز إنه إذا نجحت شركة KoBold في الالتزام بهذا الجدول الزمني، فسيكون السبب هو الذكاء الاصطناعي.
في حين تساعد Mineral-X وKoBold في دفع الذكاء الاصطناعي والأتمتة إلى المقدمة في عمليات التعدين، تثير شركة Caers مشكلة ثانية: شركات التعدين في الغالب غير مدركة لهذه التقنيات في الوقت الحاضر. ويوضح أن تقنيات القيادة الذاتية كما نعرفها لا تزال في مهدها.
“الآن تنضج هذه التقنيات في قطاع التكنولوجيا، وسوف تشق طريقها إلى عالم التعدين.”
ومع ذلك، هناك تحديات أمام هذا التقدم، وهو ما شهده براون في مجال الفضاء: “أعتقد أن أحد الاتجاهات الصعبة التي نواجهها في مجال الفضاء هو أن مستوى الطموح غالبًا ما يفوق حجم ميزانياتنا كحكومات”.
ووفقاً لبراون، فإن حل المشكلة هو “تحفيز المزيد والمزيد من رأس المال الخاص في هذا القطاع”. وتساعد وكالة الفضاء البريطانية في ذلك من خلال دعم المستثمرين الجدد.
أما بالنسبة لصناعة التعدين، يعتقد كيرز أنها بحاجة إلى إعادة التفكير في العمليات التاريخية والتخطيط بشكل حتمي. ويقول إن قياس عدم اليقين بشأن باطن الأرض أمر حتمي.
وبينما يشير إلى أن قياس عدم اليقين يمثل تحديًا، فإنه يشير إلى أن مجتمع الذكاء الاصطناعي قد اكتشف أنه مع التكنولوجيا، عندما تقوم بالتنبؤ، فإنك لا تحصل على تنبؤ فحسب؛ ستحصل أيضًا على احتمالية أن تكون على صواب بشأن التنبؤ، مما يساعد في اتخاذ قرارات أفضل.
بالنسبة لبراون، فإن أي شركة تريد ميزة تجارية وتحرص على الابتكار والبقاء في الطليعة “يجب أن تفكر في الخدمات الجديدة التي تأتي من خلال بعض التكنولوجيا [the space domain] يدعم”.
أما بالنسبة إلى الاتجاه الذي يتجه إليه الذكاء الاصطناعي والتقنيات المستقلة، يرى براون أن التعاون بين مجال الفضاء وصناعة التعدين هو طريق ذو اتجاهين. وهو يعتقد أن التقنيات والقدرات الموجودة في قطاع التعدين يمكن أن تكمل الاستقلالية المدعومة بالذكاء الاصطناعي في مجال الفضاء للمساعدة في مشاريع أفضل في الفضاء.
يعلق براون: “هناك خطط عالمية حول استكشاف القمر والمريخ، وإذا أردنا تأمين وجود دائم خارج العالم في أي منهما أو كليهما، فسيتعين علينا إيجاد طرق لاستخدام الموارد المتاحة على تلك الأنواع من الأجسام غير الأرضية.”
يقول براون إننا نشهد بالفعل بعض المشاريع المثيرة للاهتمام التي تديرها شركات في الولايات المتحدة تتطلع إلى هذا الأمر، بما في ذلك مشاريع شركة Blue Origin، التي أسسها جيف بيزوس.
ويضيف أن بعض التطورات في هذه المشاريع لن تحدث دون معرفة استخراج المواد من سطح القمر، وهنا ستكون تقنيات التعدين في طليعة هذا النوع من المستقبل الذي نتصور حدوثه في مرحلة ما.
