توفر الإنجازات الجديدة في كفاءة الديزل مسارًا عمليًا للتعدين منخفض الانبعاثات.
في جميع أنحاء مناجم العالم، ينقسم مزيج الطاقة. في المتوسط، ما يقرب من نصف استخدام الطاقة في الموقع هو شبكة الكهرباء – للكسارات والمطاحن والتهوية. لكن الديزل، الذي يقود شاحنات النقل والرافعات والأدوات المساعدة، لا يزال بارزا.[1]
لكن قطاع التعدين يواجه تحديات تدفع التغيير. يقول ثلاثة أرباع مشغلي التعدين إن خفض انبعاثات الغازات الدفيئة (GHG) أمر مهم للاستراتيجية، وقد حددت حصة مماثلة أهدافًا محددة لخفض كثافة الكربون. ويذهب كثيرون إلى أبعد من ذلك، فيصفون خفض الانبعاثات بأنه حجر الزاوية في استراتيجياتهم المستقبلية.1
ومع ذلك، لا يزال الحذر بشأن وتيرة التغيير في الحفرة قائما. يتوقع المشغلون أن تظل محركات الديزل هي الأغلبية (الثلثين) في عمليات أسطول شاحنات النقل بحلول عام 2040.1 يعكس هذا التوقع الاقتصاديات الأساسية للنقل الثقيل، والعمر الرأسمالي للمعدات الثقيلة، وفيزياء رفع مئات الأطنان منحدرًا بعد منحدر، يومًا بعد يوم. كما أنها تشجع التحول في اختيار وقود الديزل من أجل تلبية الرغبة في دفع التغيير مع أسطولها الحالي الذي يعمل بالديزل. من المتوقع أن يكون للديزل عالي الأداء مع مجموعات المنظفات الحديثة، والتوافر المتزايد للوقود الحيوي، دور أكثر أهمية في عمليات شاحنات النقل.
هناك توتر: يرغب المشغلون في تقليل انبعاثاتهم، لكنهم يظلون معتمدين في الوقت الحالي على تكنولوجيا ICE. في العديد من العمليات المفتوحة وتحت الأرض، تشكل المعدات المتنقلة في المتوسط حوالي 70% من استهلاك الديزل من عمليات التعدين.[1] في المواقع الأعمق أو المترامية الأطراف، على سبيل المثال، تؤدي المسارات الطويلة شديدة الانحدار إلى حرق الوقود؛ ولا يمكن تجنب استهلاك الوقود المكثف بواسطة شاحنات النقل في مثل هذه الظروف. على الرغم من أن تكنولوجيا توليد الحركة بالبطارية الكهربائية (BEV) تحظى بالكثير من الاهتمام، إلا أن القاعدة الحالية للمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات صغيرة: نسبة صغيرة فقط من شاحنات النقل تحت الأرض تعمل حاليًا بالكهرباء، وبالنسبة للشاحنات السطحية الأكبر حجمًا، تظل التحديات الهندسية والبنية التحتية هائلة.[2]
مع التحول الشامل نحو الكهرباء في وقت ما في المستقبل، أصبحت كفاءة الديزل في دائرة الضوء. وتساعد الأساليب والبرامج الجديدة على إحداث تغيير في النهج.
تعتبر كفاءة الديزل تمرينًا على تحسين استخدام الأصول، وهو أمر توليه المناجم اهتمامًا وثيقًا بالفعل. إن القيام بذلك بشكل صحيح يمكن أن يكون مربحًا للجانبين – تحسين الإنتاجية، وتعزيز كفاءة التشغيل، وتقليل الانبعاثات لكل طن منقول. ولكن ماذا يعني هذا عمليًا بالنسبة للمشغلين؟
الخطوة الأولى هي الكيمياء. يمكن لشاحنة نقل واحدة فائقة الجودة أن تحرق ما يقرب من مليون لتر من الديزل سنويًا.[3] إن استخدام وقود الديزل المصمم بالكامل – الوقود المصمم بتقنية المنظفات الفعالة للمساعدة في الحفاظ على نظافة الحاقنات وأنظمة الوقود – يساعد المحركات في الحفاظ على الاحتراق الأمثل وتوفير الطاقة المستقرة على مدار دورات العمل الطويلة. قم بإقران ذلك بمواد التشحيم الاصطناعية عالية الأداء للمحركات وناقلات الحركة ومجموعات الإدارة النهائية. توفر المواد الاصطناعية عادةً تحكمًا أفضل في الأكسدة، وقوة الفيلم، وتدفقًا منخفض الحرارة مقارنة بالزيوت التقليدية، مما يعزز الكفاءة الإجمالية. في مجال التعدين، حتى ولو كانت نسبة التحسن صغيرة في المحرك أو نظام نقل الحركة يمكن أن تترجم إلى مكاسب جديرة بالاهتمام في الكفاءة عند توسيع نطاقها عبر الأسطول.
ثانيًا، يمكن للمشغلين التعمق في البيانات لمعرفة الأماكن التي تزحف فيها أوجه القصور. دورات العمل لا ترحم؛ غالبًا ما تعمل شاحنات النقل لمدة 18 ساعة يوميًا.3 حتى التباطؤ المتواضع أو الزحف أو الانتظار يمكن أن يؤدي إلى إهدار آلاف اللترات من الوقود على مدار شهر عبر أسطول ذي حجم نموذجي. يمكن لتوحيد البيانات في الوقت الفعلي، وبرامج إدارة الأسطول، والقياس عن بعد على متن السفينة تسليط الضوء على النقاط الساخنة الخاملة، والإبلاغ عن عدم كفاءة التحميل التي تستهلك لترًا لكل طن، وتقليل السفر خارج نطاق النقل وتقليل الاختناقات. عند استخدامه بشكل فعال، تكون النتيجة تقليل عدد ساعات المحرك غير المنتجة وانخفاض مباشر في حرق الوقود لكل طن يتم نقله.
وبعد ذلك، تكثيف الأتمتة. يمكن أن يكون اختصارًا لزيادة الكفاءة. وتضاعفت نسبة شاحنات النقل ذاتية القيادة العاملة من 1 إلى 2% بين عامي 2021 و2023.[4] يمكن أن توفر الأتمتة استخدامًا أكثر اتساقًا للخانق، وفرامل منضبطة، ودورات نقل أكثر سلاسة يمكنها تقليل استخدام الوقود وتقليل تآكل المكونات. الفوائد المتوقعة تراكمية: عدد أقل من الأحداث المفاجئة، وعمر أفضل للإطارات، وتوزيع أكثر إحكامًا للتر لكل طن عبر نوبات العمل.
مع استمرار كهربة الأسطول بالكامل في وقت ما في المستقبل، قد يفكر عمال المناجم في اتباع نهج نموذجي مستهدف للترقيات. إن نشر محركات الديزل من الجيل الأحدث والهجينة التي تعمل بالديزل والكهرباء يمكن أن يؤدي إلى تخفيضات على المدى القريب في حرق الوقود وانبعاثات العادم. تؤدي التحسينات في الشحن التوربيني والمعالجة اللاحقة والضوابط إلى رفع الكفاءة الحرارية؛ تستحوذ محركات الديزل والكهرباء على بعض مكاسب الكفاءة الناتجة عن الكهرباء ويمكن طرحها اليوم. يمكن للمحركات الأحدث توفير عزم دوران أكثر اتساقًا مع استهلاك أقل للوقود – وكل ذلك يؤدي إلى كفاءة أفضل وانبعاثات أقل.
وأخيراً الديزل المتجدد. الجزيئات مهمة بقدر أهمية الآلات. لقد أظهر الديزل المتجدد – والذي يطلق عليه غالبًا الزيت النباتي المعالج بالهيدروجين، أو HVO – وعدًا كبيرًا كحل منخفض لعمليات التعدين، مع احتمال انخفاض انبعاثات غازات الدفيئة خلال دورة الحياة مقارنة بالديزل التقليدي. [5],[6]
وفقًا لتحليل إكسون موبيل لـ HVO لتطبيقات التعدين، فهو يتميز بميزتين رئيسيتين، أولاً، لا يتطلب HVO أي تعديل للمحرك – يدعم الآن عدد من مصنعي المعدات الأصلية لشاحنات النقل استخدامه[7]– وثانيًا، أصبح جاهزًا للاستخدام الآن كجزء من خطة خفض انبعاثات غازات الدفيئة الخاصة بأسطول التعدين. العرض آخذ في التوسع، مما يجعل البرامج التجريبية والتطبيق المرحلي مقبولة خارج نطاق المتبنين الأوائل. ومن المتوقع أن تتضاعف الطاقة الإنتاجية العالمية للديزل المتجدد ثلاث مرات من مستويات عام 2020 إلى أكثر من تسعة مليارات جالون أمريكي سنويا في عام 2030.[8] وفي حين أن هذا الحجم لن يلبي الطلب على الوقود في صناعة التعدين بمفرده، فإنه يشير إلى عقد من الفرص المتزايدة لتخفيض انبعاثات غازات الدفيئة خلال دورة الحياة. أثبت الطيارون الأوائل أنهم واعدون. وفي موقع الرمال النفطية في كيرل، الذي تديره شركة إمبريال أويل في كندا، تم تشغيل شاحنات النقل فائقة الجودة من CAT باستخدام وقود الديزل المتجدد بنسبة 100%. أبلغ الطيار عن قوة وأداء مماثلين – وهو اكتشاف بالغ الأهمية لعمليات الاستخدام العالي والحمولة العالية في مناخ قاسي.[9]
تظهر مكاسب ثلاثية من اتباع نهج يجمع بين الاستخدام الذكي للبيانات في الوقت الفعلي والأتمتة وأنواع الوقود من الجيل التالي مع إمكانية تحسين الإنتاجية والكفاءة و خفض الانبعاثات، مما يساهم في اتباع نهج تدريجي تدريجي لجيل جديد من عمليات التعدين ذات الانبعاثات المنخفضة.
تعمل المناجم بالتنسيق الوثيق بين الصيانة والعمليات والمشتريات. هذا هو المكان الذي يحظى فيه برنامج واحد من محركات الديزل ومواد التشحيم، المضبوطة لمهمة التعدين، بالاهتمام. إن النظر في وقود الديزل ذو الأداء الكامل مع مواد التشحيم الاصطناعية يوفر إمكانية للموقع لتحقيق مكاسب في الاقتصاد في استهلاك الوقود وبالتالي المساهمة في أهداف خفض الانبعاثات، مع تحسين الإنتاجية ووقت التشغيل.[10] وحيثما يسمح العرض وتكون المعدات متوافقة، فإن الديزل المتجدد يعتبر خيارًا تكميليًا.
إن العمل بالتعاون مع أحد الخبراء يمكن أن يجعل هذه العملية أكثر بساطة بالنسبة للمشغلين العالقين في مستنقع العمليات اليومية. تمتلك شركة ExxonMobil عرضًا متاحًا تجاريًا يمتد من التقييم إلى التنفيذ دون إعاقة النشاط.
تبدأ العملية التي تقدمها إكسون موبيل بإنشاء خط أساس تشغيلي واضح لكل أسطول ونوبة عمل. من الجزيء إلى الميكانيكا، تعرض إكسون موبيل بعد ذلك تطوير خطة تزييت الموقع التي توفر مواد اصطناعية مصممة خصيصًا لواجبات التعدين، مدعومة بخدمات فنية تتوافق مع نوافذ صيانة OEM. فهو يساعد فرق العمليات على الأرض على تحويل البيانات إلى ممارسة – انضباط الحمولة، والتوجيه الأكثر ذكاءً، وتدريب المشغلين، والتحكم في التغيير، بحيث يمكن أن تتدفق المكاسب وتستمر عبر أطقم العمل. ويمكن إقران ذلك من ناحية الوقود مع نظام كفاءة الديزلTM الوقود، وعرض الديزل عالي الأداء من إكسون موبيل، إلى جانب خيار استكشاف تجارب الديزل المتجددة (HVO) التي توفر إمكانية خفض انبعاثات الغازات الدفيئة خلال دورة الحياة مقارنة بالديزل التقليدي، والتقدم إلى عمليات النشر المرحلية التي تحافظ على حركة الأطنان. ويمكن مساءلة الجهد بأكمله من خلال مؤشرات الأداء الرئيسية الواضحة والمراقبة المستمرة، حتى يتمكن المديرون من رؤية ما نجح ويقررون ما يجب توسيعه بعد ذلك.
باختصار: من خلال توفير الخبرة في مجال الوقود ومواد التشحيم، تتمتع إكسون موبيل بموقع جيد لمساعدة المشغلين الذين يتطلعون إلى تحسين الكفاءة والإنتاجية مع تقليل الانبعاثات. هل لديك فضول لمعرفة المزيد؟ لمعرفة المزيد حول وجهات نظر إكسونموبيل بشأن إمكانية إجراء عمليات تعدين منخفضة الانبعاثات، راجع التقرير التقني للتعدين في هذه الصفحة.
[1] بحث بتكليف من إكسون موبيل لـ 91 من مشغلي التعدين أجرته شركة Frost & Sullivan في الربع الأول من عام 2025. راجع التقرير التقني لشركة ExxonMobil، “Mining Forward”، لمزيد من التفاصيل.
[2] إحاطة محللي GlobalData، “معدات التعدين المتنقلة لتسريع التحول من الديزل إلى الكهرباء في أوائل ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين،” 2023.
[3] معهد روكي ماونتن 2019، “تخفيف وطأة إزالة الكربون من الشاحنات الثقيلة.”
[4] تحليل سوق معدات التعدين السطحي GlobalData حسب المنطقة والسكان والسلع والتوقعات حتى عام 2030.
[5] يمكن استخدام الديزل المتجدد في معظم محركات الديزل الحديثة دون تعديل المحرك أو مزجه مع الديزل النفطي التقليدي. مناسب للاستخدام في محركات الديزل المعتمدة لاستخدام الوقود بمواصفات CAN/CGSB 3.520 وASTM D975 وEN15940. تحقق من توافق الوقود مع دليل مالك سيارتك أو عن طريق الاتصال بالشركة المصنعة لسيارتك.
[6] تعتمد إمكانية تقليل انبعاثات غازات الدفيئة في دورة الحياة على عدة عوامل، بما في ذلك المواد الأولية الحيوية وطريقة الإنتاج. وتختلف النماذج المعترف بها من قبل صناع السياسات حسب الولاية القضائية، ولكن على سبيل المثال، يخصص توجيه الطاقة المتجددة الثاني (RED II) الصادر عن الاتحاد الأوروبي للديزل المتجدد من زيت الطهي المستخدم خفضاً افتراضياً في كثافة الكربون بنسبة 83% وخفضاً نموذجياً بنسبة 87% مقابل الديزل B0.
[7] انظر، على سبيل المثال، CAT تكشف النقاب عن محرك CAT C13D الجديد في ConExpo 2023، Cummins – أسئلة وأجوبة للديزل الحيوي، سجل تأجير المعدات – تقدم شركة Komatsu America توصيات لاستخدام وقود الديزل الحيوي.
[8] تقرير GlobalData، “توقعات الطاقة الإنتاجية العالمية للديزل المتجدد حتى عام 2030،” 2024.
[9] تجربة النفط الإمبراطوري والزعانف – راجع التقرير التقني “Mining Forward” الخاص بشركة ExxonMobil للحصول على مزيد من التفاصيل. قد تختلف تجربة المشغل عن تلك الموجودة في هذه التجربة. ستختلف الفوائد الفعلية اعتمادًا على عوامل مثل نوع السيارة/المحرك وأسلوب القيادة ووقود الديزل المستخدم سابقًا. استشر الشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) للحصول على إرشادات حول التوافق مع الديزل المتجدد.
[10] انظر على سبيل المثال Esso Diesel EfficientTM و موبيل سيرفTM دراسات حالة في التقرير التقني “Mining Forward” الخاص بشركة إكسون موبيل. يعتمد كل إثبات للأداء على تجربة عميل واحد. يمكن أن تختلف النتائج الفعلية اعتمادًا على نوع المعدات المستخدمة وصيانتها وظروف التشغيل والبيئة وأي وقود أو مواد تشحيم مستخدمة مسبقًا.
<!– –>
قم بالتسجيل للحصول على جولة الأخبار اليومية لدينا!
امنح عملك ميزة من خلال رؤى الصناعة الرائدة لدينا.
