La transformation verte et numérique de l’exploitation minière
Une transition verte et numérique simultanée permettra d’accroître la durabilité, d’atténuer l’impact du changement climatique et de mener l’UE vers la neutralité carbone d’ici à 2050. Alors que le débat se concentre souvent sur des sujets tels que les transports, les bâtiments et les usines, des opportunités considérables se présentent pratiquement partout, même dans des lieux et des secteurs souvent négligés. L’ambitieux projet pionnier NEXGEN-SIMS y a contribué en ouvrant la voie à une extraction minière et minérale sûre, durable, numérisée et autonome, en s’appuyant sur des véhicules autonomes alimentés par batterie et sur l’optimisation par l’IA d’un parc de véhicules dans un environnement interconnecté.
Des machines autonomes alimentées par batterie pour un accès plus rapide et plus sûr
L’exploitation minière est essentielle à la fourniture des matières premières minérales et métallifères que nous utilisons pour produire une myriade de biens qui renforcent nos économies et améliorent notre qualité de vie. L’exploitation minière a toujours nécessité une intervention humaine pour forer et dynamiter, pour construire de nouveaux puits et des bouches d’aération, pour extraire le minerai et le charger sur des transporteurs, et pour faire fonctionner des machines et des équipements lourds, souvent alimentés par des moteurs diesel, nécessaires à l’accomplissement de ces tâches. Des progrès considérables ont été réalisés pour assister les travailleurs avec des machines partiellement ou totalement automatisées, mais il ne s’agit que de la partie émergée de l’iceberg de ce qui est réalisable. NEXGEN-SIMS a contribué à catapulter l’exploitation minière vers un avenir vert et numérique. «Nos machines sont alimentées par batterie et fonctionnent de manière totalement autonome, sans interaction humaine, ce qui nous permet de tenir les travailleurs à l’écart des zones potentiellement dangereuses des mines souterraines. Ces machines peuvent en outre se déplacer et accéder à des zones très accidentées plus rapidement après le dynamitage. L’utilisation de drones pour évaluer les gaz et la répartition de l’amas de boue (l’amas de minéraux ou de roches résultant du dynamitage) renforce la sécurité et accélère l’accès», explique le coordinateur du projet, Jan Gustafsson, de Epiroc Rock Drills.
L’exploitation minière se projette dans l’avenir: la 5G et la collaboration humain-machine
Pendant les phases pilotes du projet, les machines et les infrastructures ont été équipées de dispositifs qui fonctionnent avec la technologie cellulaire sans fil 5G, créant ainsi un Internet des objets dans les mines modernisées et durables de demain. Le projet a également étudié et vérifié le fonctionnement des machines dans des scénarios de circulation mixte définis, en particulier lorsqu’un véhicule autonome rencontre un véhicule à conduite manuelle dans une circulation à double sens. Cette collaboration a requis une communication basée sur une connectivité ininterrompue et sera un catalyseur des futurs systèmes collaboratifs humain-machine, sachant que les humains occuperont des rôles toujours plus critiques à une ère où la sophistication des technologies ne cesse de croître.
L’écologie et le numérique renforcent la durabilité et réduisent les coûts
Déployer la 5G dans les profondeurs de la Terre et y faire fonctionner une usine autonome n’est pas une mince affaire et aurait pu susciter des inquiétudes financières du côté des parties prenantes. NEXGEN-SIMS a mis fin à ces potentielles préoccupations. Jan Gustafsson explique: «L’énergie nécessaire au maintien d’une bonne ventilation des mines pour les personnes qui y travaillent représente la plus grande part des coûts d’exploitation. L’utilisation de machines à moteur diesel accroît encore le besoin de ventilation. En remplaçant les machines à moteur diesel par des véhicules autonomes alimentés par batterie, NEXGEN-SIMS a considérablement réduit les besoins de ventilation et les coûts afférents, tout en diminuant la consommation d’énergie et les émissions. Les machines à conduite autonome permettent également d’intensifier l’utilisation des machines et par conséquent de réduire les coûts de manutention des matériaux». NEXGEN-SIMS a élaboré des stratégies qui permettront d’introduire en toute sécurité de machines minières autonomes neutres en carbone (alimentées par des batteries) et l’infrastructure requise pour une mine entièrement connectée numériquement. Ces stratégies ont été testés dans un environnement minier réel (pilotes miniers) sur le site d’Agnico Eagle dans le nord de la Finlande. En privilégiant la réduction des risques d’investissement et le renforcement de la confiance des parties prenantes, le projet a apporté une importante contribution à la transformation verte et numérique de l’exploitation minière.
Mots‑clés
NEXGEN-SIMS, exploitation minière, véhicules alimentés par batterie, 5G, machines autonomes, extraction minière, IA, Internet des objets, véhicule autonome
