Robot progettati per l’estrazione selettiva nelle miniere
I minerali rari, essenziali per numerosi settori critici tra cui l’energetico, quello della difesa e l’industria elettronica, vengono per la maggior parte importati in Europa in quanto i giacimenti presenti in questo continente tendono a essere di piccola estensione e si trovano perlopiù in aree di difficile accesso. Il progetto ROBOMINERS, finanziato dall’UE, ha studiato il modo in cui sviluppare metodi economici ed ecocompatibili per l’estrazione di minerali cruciali.
Un robot prototipo per le attività minerarie
«ROBOMINERS si è proposto di sviluppare un robot prototipo modulare, solido e versatile che fosse in grado di muoversi in ambienti difficili, compreso quello subacqueo. Prendendo ispirazione dalla biologia, il team si è avvalso di modelli di movimento di insetti, vermi e pesci allo scopo di progettare strategie di propulsione per il robot. Inoltre, l’équipe ha progettato una tecnica di locomozione basata sulla vite di Archimede che si è dimostrata valida in svariati ambienti di prova. La locomozione non è l’unica caratteristica bio-ispirata del robot: basato sul concetto dei baffi, il prototipo è dotato di sensori che aiutano a fornire una modellizzazione 3D dell’area in cui effettuare l’attività estrattiva, mentre vari spettrometri, nonché sensori mineralogici e geofisici collegati al robot, permettono l’identificazione dei minerali desiderati per l’estrazione. I dati forniti da questi sensori hanno consentito di migliorare la modellizzazione geologica e le informazioni ottenute possono essere integrate con le conoscenze pregresse derivanti dai metodi di prospezione consolidati. Il team del progetto ha lavorato allo sviluppo del prototipo con l’obiettivo di raggiungere un livello di maturità tecnologica pari a 4 o 5. I test effettuati sui componenti sono stati condotti in primo luogo in laboratorio e quindi in ambienti simulati, mentre l’équipe ha compiuto grandi passi in avanti a livello di progettazione robotica ed estrazione selettiva. Successivamente, ROBOMINERS ha condotto test intensivi sul campo al fine di verificare il sistema in due ambienti minerari reali. Sebbene la ricerca non sia ancora pronta per l’immissione sul mercato, la visione di ROBOMINERS è destinata a cambiare le carte in tavola nell’industria mineraria. Claudio Rossi, il responsabile del progetto, afferma: «Immaginiamo una colonia di minatori robotici che lavorano nel sottosuolo, simile a una piccola colonia di formiche: si tratta di un approccio che incrementa la resilienza e la produttività del sistema minerario, poiché il comportamento a sciame consente di svolgere operazioni coordinate e collaborative tra robot con funzioni diverse.»
Soluzioni minerarie ecocompatibili
L’opinione pubblica sulle miniere è stata a lungo negativa, il che è comprensibile, dato il danno ecologico associato all’industria e la grande visibilità delle distruzioni compiute nelle miniere a cielo aperto. ROBOMINERS offre soluzioni che possono cambiare la situazione al riguardo. Dato che il robot concepito dal progetto è destinato a operare sottoterra, risulta necessaria solo una piccola apertura, il che elimina l’evidenza antiestetica di una miniera aperta; inoltre, dato che può operare anche sott’acqua, non si pone l’esigenza di pompare fuori il liquido dalle miniere allagate, un’operazione che può essere costosa e causare danni ambientali. Quando opera a livello subacqueo, il robot pompa il liquame ricco di minerali in superficie affinché venga trattato; una volta rimossi i minerali desiderati, il fango rimanente può essere riportato nell’area di estrazione per riempirla nuovamente, riducendo al minimo il danno ambientale. Le preoccupazioni ambientali sono state prioritarie nel corso del progetto. Secondo Rossi: «L’intero concetto del progetto si occupa delle problematiche ambientali puntando alla massima riduzione possibile dell’impatto generato dall’attività estrattiva. L’enfasi posta sull’estrazione selettiva e di precisione ha lo scopo di ridurre sia gli scarti che la necessità di impiegare infrastrutture di superficie ad alto impatto.» Il lavoro svolto nell’ambito di ROBOMINERS sfrutta la tecnologia moderna nel migliore dei modi: non solo i robot autonomi guidati dall’IA forniranno le materie prime necessarie per le industrie critiche, ma le squadre di robot per le attività minerarie risponderanno inoltre a queste esigenze riducendo al minimo l’impatto sull’ambiente naturale.
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