Elektrifiering inom gruvdrift - Glimtar från en koldioxidsnål framtid
Behovet av förnybar energi leder till ökad efterfrågan på mineralutvinnning och vice versa. Gruvdrift är avgörande för omställningen till grön teknik som solpaneler, vindkraftverk och litiumjonbatterier. Samtidigt måste branschen själv minska sina koldioxidutsläpp för att uppfylla de globala hållbarhetsmålen.
När du läser det här närmar sig världens befolkning 8 miljarder människor, vilket bedöms vara gränsen för en hållbar befolkning på vår planet. Prognoserna säger att siffran kommer att stiga till 9–10 miljarder år 2050. För att möta de växande behov det innebär måste vi öka produktionen betydligt av nästan allt du kan föreställa dig.
Det sätter gruvindustrin i rampljuset. För – som det ibland sägs – om det inte växer kommer det till syvende och sist från gruvor. Så när den växande globala medelklassen driver på en ökad efterfrågan på produkter som mobiltelefoner och bilar, driver den också på en massiv efterfrågan på metaller och mineraler.
Behovet förstärks av hållbarhets- och cirkularitetstrender och omställningen till ren energi som syftar till en framtid med nettonollutsläpp. Idag står energianvändning och produktion för två tredjedelar av de globala utsläppen av växthusgaser, och 81 procent av den globala energimixen är fortfarande baserad på fossila bränslen. Om vi ska klara Parisavtalets mål att begränsa den globala medeltemperaturökningen måste det ske förändringar.
Exploderande efterfrågan på ren energ
Det blir en utmaning att möta framtidens efterfrågan på ren och förnybar energi. Världsbanken uppskattar att produktionen av grafit, litium, kobolt och andra mineraler kan öka med otroliga 500 procent fram till 2050.
Dessa mineraler behövs för att tillverka utrustning somsolpaneler och vindkraftverk, men även litiumjonbatterier som är nödvändiga för omställningen till ren energi, till exempel för att driva elfordon.
Även om behoven till viss del kan tillgodoses med återvinning och återanvändning, behöver vi öka utvinningen avsevärt av de mineraler och metaller som krävs. Och det är här vi stöter på problem: gruvindustrin kan inte precis stoltsera med en miljövänlig historik. Så den till synes oundvikliga framtida konvergensen mellan ren energi och gruvdrift kan tyckas vara ett omaka par.
Minimera klimat- och materialavtryck
Men det rör på sig inom gruvindustrin. Hållbarhet och socialt ansvarstagande är tillsammans med säkerhet och produktivitet viktiga drivkrafter för förändring. Med ökande medvetenhet om miljö- och klimatförändringar ökar pressen från regeringar, investerare, allmänheten och andra intressenter.
Många initiativ stödjer positiv utveckling som till exempel Världsbankens initiativ Climate-Smart Mining (CSM). Det förespråkar ”ansvarsfull utvinning, bearbetning och återvinning av mineraler som behövs för tekniker med låga koldioxidutsläpp genom minimering av klimat- och materialavtrycket från utvinning till slutanvändning och upptrappning av tekniskt stöd och investeringar i mineralrika utvecklingsländer.”
CSM har tagit fram tolv klimatsmarta byggstenar uppdelade i fyra grupper:
De kompletterar flera av FN:s mål för hållbar utveckling (SDG). Det gäller särskilt SDG 7 ”tillgång till överkomlig,tillförlitlig, hållbar och modern energiför alla” och SDG 13 som gäller ”akuta åtgärder för att bekämpa klimatförändringarna och dess effekter.”
Hela leveranskedjan ingår
I en intervju i mining-technology.com säger Riccardo Puliti, Global Director, Energy and Extractive Indu[1]stries på Världsbanken att det kommer att bli svårt att genomföra en global omställning till rena utvinnings[1]tekniker. Det finns helt enkelt för många variabler.
Han säger ändå att ”det finns ett behov av att titta på helamineralleveranskedjanför attminimera effekterna ochfrämjabästapraxis.Ävenomdet sker innovationer, koncentreras de ofta till isolerade hörn av världen.”
”Vi behöver en mycket snabbare och bredare spridning av kunskap om bästa tillgängliga tekniker inom området och en utbredd acceptans av dessa inom gruvindustrin globalt.”
Med målet att minska sina koldioxidavtryck och bli mer hållbara agerar allt fler gruvföretag, både när det gäller den egna verksamheten och hela värdekedjan. Initiativ som att gå över till förnybar energi med låga koldioxidutsläpp och dra nytta av innovationer som förbättrar effektiviteten och produktiviteten i utvinningen är avgörande, men det gäller också vatten- och skogssmart gruvdrift, innovativa avfallslösningar och anpassning till en mer cirkulär affärsmodell.
Förväntas bidra positivt
Australienska BHP Group Limited var en av pionjärerna inom området och satte utsläppsmål redan 1996. BHP:s åtgärdsplan för klimatomställningen 2021 beskriver deras ”strategi för att minska utsläppen av växthusgaser (GHG) till nettonoll inom vår verksamhet till 2050, och att arbeta med kunder och leverantörer för att stödja deras egna utsläppsminskningar i enlighet med ambitionen att sträva efter nettonoll i vår värdekedja.”
Andra branschjättar som Anglo American och Rio Tinto har också omfattande hållbarhetsplaner. Anglo American skriver att ”vår bransch måste ta itu med kritiska utmaningar inom säkerhet, produktivitet och hur vi använder mark, energi och vatten.”
”Dagens samhälle förväntar sig med rätta att gruvindustrin ska bidra positivt till den socioekonomiska utvecklingen på ett hållbart sätt genom att minska sitt miljöavtryck och stödja biologisk mångfald.”
Så långt så gott, men hur förändras den dagliga verksamheten?
Gruvdriften elektrifieras
Riccardo Puliti nämnde spridning och införande av bästa tillgängliga teknik. Miljövänligare utrustning är ett sätt att ställa om, och många gruvföretag går över till elfordon istället för dieselfordon. Fördelarna är många.
Faktum är att elektrifiering har beskrivits som ett av de avgörande teknikskiftena inom gruvdrift tillsammans med automatisering och digitalisering.
De minskade koldioxidutsläppen gynnar miljön. Men elektrifiering kan också minska driftskostnaderna avsevärt när behovet av avancerade ventilationssystem vid underjordsbrytning minskar. Särskilt som underjordsgruvorna hela tiden blir djupare för att nya fyndigheter ska nås.
Gruvarbetarnas hälsa och välbefinnande förbättras också betydligt när arbetsmiljön befrias från dieselavgaser. Dessutom är batteridrivna elfordon generellt mindre för samma lastkapacitet.
Samarbete för förändring
I takt med att självkörande och batteridrivna elfordon blir standard – med koppling till omställningen till ren energi – förlitar sig maskintillverkare på innovationer och partnerskap för att uppfylla sina egna och kundernas behov.
Partnerskap och samarbeten kommer sannolikt att öka. Exempelvis tillkännagav Caterpillar i augusti 2021 att de kommer att samarbeta med BHP för att utveckla utsläppsfria, batteridrivna stora gruvtruckar.
Caterpillar skriver att ”BHP kommer att få tidig tillgång till Caterpillar-utvecklad utsläppsfri utrustning och delge sina erfarenheter till utvecklings- och testprocesserna. Samarbetet kommer att forma de processer, den teknik och den infrastruktur som i slutändan kommer att stödja framtida maskiner och gruvanläggningar med nollutsläpp.”
En framtid som gynnar alla
Även om utveckling och införande av klimatsmart gruvdrift börjar ta fart är det fortfarande en lång väg kvar. Förhoppningsvis kommer dock de olika branschinitiativen och enskilda företags satsningar att hålla farten uppe.
Eftersom efterfrågan på mineraler och metaller fortsätter att växa – till stor del drivet av omställningen till ren energi – måste gruvindustrin hitta en hållbar väg framåt.
I sitt förord till CSM-rapporten från 2020 konstaterar Riccardo Puliti att ”genom att arbeta tillsammans för att minska kol- och materialavtrycket från mineraler kan vi stödja storskalig användning av de tekniker för förnybar energi och batterilagring som krävs för att uppfylla ambitiösa klimatmål och uppnå en koldioxidsnål framtid som gynnar alla”.