یکی از مهم‌ترین شیوه‌های کاهش سوخت در تجهیزات و خودروهای معدنی، برنامه‌ریزی به‌موقع نگهداری و تعمیر آنها به همراه آموزش کارکنان برای استفاده درست از دارایی‌های معدن و باهدف کاهش آسیب به آنها است. همچنین، فناوری‌هایی چون ردیابی GPS و استفاده از هوش مصنوعی برای بهره‌گیری از خودروهای بدون سرنشین، رویکردهایی جدید و کارآمد در ارتقای بهره‌وری تجهیزات و گزارش به‌موقع خرابی‌ها هستند.

توسعه پایدار، دغدغه مدیران معدن

در دوره کنونی از فعالیت معادن، توسعه‌ پایدار شاخص‌ترین دغدغه مدیران معدن است و دستیابی به شیوه‌های کارآمد برای تحقق اهداف ESG مهم‌ترین چالش و فرصت در آینده این صنعت خواهد بود. مدیریت صحیح مصرف انرژی در سایت‌های معدنی، گامی مهم برای تحقق این امر و بهبود چهره معدن ازنظر چالش‌های زیست‌محیطی با مبدأ این صنعت است.

دلیل اهمیت سیاست‌های توسعه پایدار در بخش معدن چیست؟

درحال‌حاضر، استخراج مواد معدنی خام با تولید دی‌اکسید کربن بسیار زیادی همراه است. از طرفی، صنایع معدنی جزء مهم‌ترین پشتوانه‌های جهانی برای تحقق هدف‌گذاری‌های سال ۲۰۵۰ و کاهش تغییرات دمایی هستند. بنابراین، ازیک‌طرف معدن خود کانونی وخیم در تولید گازهای گلخانه‌ای است، و از طرف دیگر اهرمی مهم در تولید مواد خام موردنیاز برای تحقق اهداف تحول دیجیتال و انرژی و بسیاری تحولات دیگر در دنیای مدرن است.

سیاست‌های توسعه پایدار در هر صنعت یا سازمانی باید به تمام این سطوح توجه داشته باشند. در سطح اول، باید اطمینان حاصل کرد که تمام اجزای زنجیره تامین معدن پاسخی مناسب به چالش‌هایی چون افزایش قیمت‌ها، نوسان در عرضه و تقاضا و دسترسی به مواد و محصولات موردنیاز بازار می‌دهند.

از طرفی، همزمان با پیش‌بینی‌ها در افزایش تقاضا برای محصولات معدنی، نقش معدن در کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی بیشتر پررنگ شده و فشارها بر عناصر این صنعت برای کاهش ردپای خود در تخریب‌های محیطی اوج گرفته‌اند.

درنهایت، معدن اتصالی تاریخی و ناگسستنی با جوامع پیرامون و متاثر از خود دارد. به‌ویژه، عدم مدیریت صحیح سوخت در این صنعت به چالشی اجتماعی و حتی ژئوپلتیک در اجتماع و مناطق اطراف منجر می‌شود.

کاهش مصرف سوخت، افزایش بهره‌وری معادن در بخش انرژی، افزایش طول عمر تجهیزات با مدیریت درست سیستم نگهداری و تعمیر، استفاده از انرژی‌های غیر فسیلی و تجدیدپذیر و احیای درست معادن تعطیل‌شده، تنها بخشی از فرصت‌ها برای معدن‌ هستند که ظرفیت بالایی در بهبود وضعیت صنعت معدن از نظر شاخص‌های ESG دارند.

همچنین، معادن باید بازنگری همه‌جانبه‌ای در سیستم توزیع محصولات خود داشته باشند. به همان میزان که زنجیره تأمین گسترده‌تر می‌شود، امکان مدیریت آن سخت‌تر و بروز چالش در آن با بسامد بیشتر نتیجه می‌‌شود. علاوه‌براین، افزایش قیمت‌ها و تولید انواع مختلف باطله‌ها و دفع نامناسب ضایعات معدنی، ازجمله چالش‌های حاصل از مدیریت نادرست زنجیره تأمین در صنعت معدن هستند. بنابراین، مدیریت تمام اجزای زنجیره تأمین از یک سمت و تلاش‌ها و همکاری‌های شرکت‌ها در اکوسیستم خود برای کاهش صدمات زیست‌محیطی، اصلی‌ترین راهکارها برای چارچوب‌سازی و مدیریت مدرن بدنه معدن هستند.

معادن چقدر انرژی مصرف می‌کنند؟

بسته به نوع سنگ معدن، روش استخراج، میزان فرآوری و شبکه توزیع معدن، میزان انرژی مصرفی در معادن متغیر هستند. اما، به‌طورکلی، بیشترین میزان از انرژی صرف مراحل استخراج ماده معدنی می‌شود؛ مراحل دیگری چون خردسازی و پرعیارسازی در رده‌های بعدی ازنظر میزان مصرف قرار دارند.

خودروها، به‌خصوص کامیون‌ها و لودرهای بارگیری و حمل و تجهیزاتی که با سوخت دیزلی (گازوئیل) کار می‌کنند، ۴۰ درصد از کل انرژی یک سایت معدنی را به خود اختصاص می‌دهند. تقریبا ۲۵ درصد از کل انرژی مصرفی در یک سایت معدنی برای بخش خردسازی سنگ معدن هزینه می‌شود.

انرژی الکتریسیته موردنیاز در استخراج مواد معدنی در حدود ۱۵ درصد و الکتریسیته مورداستفاده در بخش‌های دیگر معدن ۱۴ درصد از کل انرژی مصرفی معادن را به خود اختصاص می‌دهند. در سال ۲۰۲۱، تقریباً ۱۲ اکساژول (۱۰ به توان ۱۸) ژول انرژی صرف تولید مواد معدنی مختلف شده است (تقریباً ۳.۵ درصد کل انرژی مصرفی در جهان).

بنابراین، ظرفیت بسیار بالایی در صنعت معدن برای صرفه‌جویی در انرژی وجود دارد. تنها به این بیندیشید که اگر در مراحل خرد سازی، کارآیی و عملکرد تجهیزات بهبودی نسبی ایجاد شود، تا ۵ درصد از میزان انرژی مصرفی در معدن کاسته می‌شود و تولید گازهای گلخانه‌ای تا ۳۰ میلیون تن در سال کاهش می‌یابد.

استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در معادن

اگر معدن می‌خواهد چهره‌ای دوستدار محیط‌زیست به خود بگیرد، نخستین گام برای آن استفاده گسترده از انرژی‌های تجدیدپذیر در فرآیندهای خود است. در سال‌های اخیر، هزینه تولید انرژی‌های تجدیدپذیر به شکل قابل‌توجهی کاهش‌یافته و روش‌های زیادی برای افزایش بهینگی آنها تحقیق و پیشنهاد شده‌اند.

شرکت‌های بزرگ معدنی مانند BHP و Rio Tinto، سرمایه‌گذاری‌های کلانی بر روی منابعی چون انرژی خورشیدی و باد داشته‌اند. با توجه به ماهیت ۷/۲۴ بودن عملیات معدنی، دسترسی همیشگی معادن به انرژی موردنیاز خود یک موهبت و بایست در این صنعت است که از کانال انرژی‌های تجدیدپذیر قابل حصول است.

فناوری شرایطی را فراهم آورده که صنایع معدنی بیشتر از هرزمان دیگری امکان بهره‌برداری از نیروگاه‌های انرژی سبز را یافته‌اند و بسیاری از شرکت‌ها از نام «انرژی سبز» برای جلب رضایت ذی‌نفعان، دولت‌ها و دریافت مجوزهای اجتماعی استفاده می‌کنند. بنابراین، معادن با سرمایه‌گذاری در ساخت نیروگاه‌های انرژی‌های تجدید پذیر، با یک تیر چند نشان را هدف قرار می‌دهند. کاهش هزینه‌ها متأثر از دسترسی فراوان به منابعی چون باد و خورشید، تامین نیاز داخلی شرکت و مشارکت در برق‌رسانی به مناطق اطراف معدن، دریافت تسهیلات مالی به دلیل سرمایه‌گذاری در طرح‌های سبز و بسیاری از موارد دیگر از اهداف سرمایه‌گذاری معادن بر ساخت نیروگاه‌های تجدیدپذیر است.

راهکارهای اساسی برای کاهش مصرف گازوئیل در معادن

چنانکه عنوان شد، بخش اعظم انرژی مصرفی در سایت‌های معدنی از مبدأ سوزاندن گازوئیل تأمین می‌شود. بیشتر این سوخت در خودروهای معدنی مانند کامیون‌های حمل بار، تجهیزات برداشت مانند لودرها و برخی دستگاه‌های خرد‌سازی مصرف می‌شود. کاهش یا حذف گازوئیل از سایت‌های معدنی می‌تواند تا ۵۰ درصد در کاهش انتشار در این سایت‌ها موثر باشد.

به‌عنوان نمونه و براساس گزارش آژانس انرژی استرالیا (به‌عنوان یک کشور معدنی) بخش استخراج معدن ۱۰ درصد از کل مصرف انرژی کشور را به خود اختصاص داده است. در این کشور سالانه بیشتر از ۵ میلیارد لیتر گازوئیل صرف عملیات معدنی می‌شود. برای یک معدن روباز، این عدد به معنی هزینه‌ای یک میلیارد دلاری در سال است. در نخستین گام، عملیات معدنی باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که فرصت‌هایی برای حذف یا کاهش فعالیت تجهیزات با سوخت مصرفی گازوئیل ایجاد شود. برای مثال، برنامه‌ریزی مسیر کامیون‌های حمل مواد یک فعالیت مؤثر در کاهش میزان مصرف گازوئیل این خودروهاست. استفاده از خودروهای بدون سرنشین و کنترل هوشمند آنها یک روند مکمل برای نتیجه‌بخش بودن بیشتر این فعالیت است.

فناوری گزینه‌های بیشتری در اختیار معادن قرار داده تا بتوانند هر آنچه برای صنعت و محیط‌زیست مضر است را با گزینه‌های مطلوب‌تر جایگزین کنند. در مصرف گازوئیل نیز، شرکت‌های معدنی می‌توانند خودروهای گازوئیل سوز را با انواع الکتریکی جایگزین کنند. برای مثال، باتری‌های صنعتی بزرگ به‌سرعت در حال طراحی و توسعه هستند، باتری‌هایی که امکان پشتیبانی از موتورهای قدرتمند خودروهای معدنی را دارند. پس از طی دو گام قبلی، حال شرکت‌های معدنی به قابلیت‌ها و ساختارهایی دست‌یافته‌اند که امکان حذف تمام آنچه به گازوئیل مرتبط است را دارند. به‌عبارتی، توانمندسازی و یافتن گزینه‌های جایگزین در مراحل قبل انجام‌شده و اکنون، با سرمایه‌گذاری بیشتر، معدن امکان حذف همه‌جانبه گازوئیل با شیوه‌ها و منابع انرژی دیگر را دارد. در این مرحله، دیجیتالی شدن باید به والاترین مرحله از بهره‌برداری برسد و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به تمام اجزای معدن انتقال‌یافته باشد.

سخن پایانی

صنعت معدن و فرآوری سنگ معدن یک بخش حیاتی از دنیای مدرن و اهرمی غیرقابل‌انکار در ایجاد تحولاتی چون انرژی و دیجیتال است. به‌‌ویژه، محصولات زیادی چون مس، لیتیوم، نیکل و سنگ‌آهن، اصلی‌ترین بازیگران در انتقال جهان به دنیایی با سوخت پاک هستند که نیاز به استخراج آنها در سال‌های آینده به شکل فوق‌العاده‌ای افزایش خواهد یافت.