de.wedoany.com-Bericht: Die Fakultät für Physik und Mathematik der Universität Chile (FCFM) hat das Batmine-Projekt ins Leben gerufen, das die Degradation von Elektrofahrzeugbatterien unter den rauen Betriebsbedingungen im Bergbau untersuchen soll, um die Elektrifizierung des Untertagebergbaus voranzutreiben. Das Projekt wird gemeinsam von der französischen Regierung und der chilenischen Staatskupfergesellschaft (Codelco) finanziert. Zu den Beteiligten gehören das französische Labor für Innovation in neuen Energietechnologien und Nanomaterialien der Kommission für alternative Energien und Atomenergie (CEA-Liten), das Advanced Mining Technology Center (AMTC) der Universität Chile sowie das Center for Accelerating Sustainable Electric Mobility (CASE). Kupfer und Lithium sind Schlüsselmaterialien für die Herstellung von Batterien und Elektrofahrzeugen, doch der Bergbau selbst steht vor der Herausforderung, seine Treibhausgasemissionen zu reduzieren, so das AMTC. Derzeit stammen 40 bis 50 Prozent der direkten Emissionen im Bergbaubetrieb von dieselbetriebenen Geräten, weshalb der Übergang zur Elektromobilität für die Branche Priorität hat.
Dr. Javier Ruiz del Solar, Leiter der AMTC-Forschungslinie für autonomen Bergbau und gemeinsam mit Professor Marcos Orchard, Direktor des CASE-Zentrums, Projektleiter, erklärte, dass mit den im Rahmen des Projekts entwickelten Rechenwerkzeugen verschiedene Betriebsbedingungen, Fahrzeugrouten, Minentypen sowie Betriebs- und Lademethoden analysiert, simuliert und optimiert werden können. In Kombination mit diesen Simulationsergebnissen und den von Codelco und Sandvik bereitgestellten realen Betriebsdaten erstellte das Team Leistungskurven, die die Anforderungen charakterisieren, denen die Batterien während des Betriebs von elektrischen Frontladern und niedrigen Elektro-Lkw ausgesetzt sind. Diese Kurven wurden anschließend an das Labor von CEA-Liten in Frankreich gesendet, wo Experten fortgeschrittene Simulationen und beschleunigte Tests an realen Batterien durchführen, um deren Degradation über die gesamte Lebensdauer abzuschätzen. Die gewonnenen Informationen werden dazu beitragen, Batteriewechselstrategien präziser zu planen, die Batterienutzung zu optimieren und die mit dem Betrieb einer Elektroflotte verbundenen Kosten zu senken.
Robin Hervé, Vertreter von CEA-Liten in Chile, sieht in der strategischen Zusammenarbeit mit AMTC, CASE und Codelco eine einzigartige Gelegenheit, Modellierungs- und fortschrittliche Testfähigkeiten in einer der anspruchsvollsten Industrieumgebungen der Welt anzuwenden. Die Kombination europäischer Erfahrung in der Energiespeicherung mit realen Betriebsdaten aus dem chilenischen Bergbau werde es ermöglichen, das Batterieverhalten mit hoher Genauigkeit vorherzusagen und den Übergang zu einem sauberen, effizienten und nachhaltigen Bergbaubetrieb zu beschleunigen.
Die Batteriedegradation ist nur ein Teil der Herausforderung. Die Elektrifizierung des Bergbaus erfordert auch die Entscheidung, wie viele Elektrofahrzeuge eingesetzt werden, wo die Ladeinfrastruktur installiert wird, wann geladen wird und wie der gesamte Betrieb koordiniert wird, um eine 24-Stunden-Produktion aufrechtzuerhalten. Das von Dr. Javier Ruiz del Solar geleitete Projekt „Elektromobilität im großflächigen Untertagebergbau", an dem auch die Wissenschaftler Angela Flores, Luis Felipe Orellana und Marcos Orchard beteiligt sind, hat das Tool ELMOMine entwickelt, das den Betrieb einer Elektroflotte vor der Umsetzung vor Ort simuliert. Das Tool integriert Informationen über das Minenlayout, den Produktionsplan, die Strominfrastruktur, die Batterieeigenschaften und das Betriebsverhalten der Geräte. In der ELMOMine-Simulation können Statistiken und Kennzahlen für eine Schicht, einen Tag oder sogar einen Monat eingesehen werden, um das Verhalten von Geräten und Produktion in verschiedenen Betriebsszenarien zu analysieren. Die Plattform optimiert zudem Routen, plant Ladezeiten, vergleicht verschiedene Batterietechnologien und schätzt Kennzahlen wie Produktivität, Energieverbrauch und Betriebskosten, bevor Investitionen vor Ort getätigt werden.
In Chile ist der Bergbau für etwa 15 Prozent der landesweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Projekte Batmine und ELMOMine zielen darauf ab, praktische Werkzeuge bereitzustellen, um die CO₂-Neutralität voranzutreiben. Durch diese Initiativen betreiben das AMTC und das CASE-Zentrum angewandte Forschung, um die Einführung der Elektromobilität im Bergbau zu beschleunigen, den Energieverbrauch zu optimieren und zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen dieser für die globale Energiewende entscheidenden Branche beizutragen.
