Od astrofizyki do górnictwa

Haley-Anna Blinn mieszka w Ontario w Kanadzie, ale pracuje w zakładach Sandvik Mining and Rock Solutions w Camarillo w Kalifornii. Jej praca koncentruje się obecnie na pomaganiu kopalniom w zrozumieniu ekonomicznej i technicznej wykonalności wdrożenia flot pojazdów elektrycznych. Zdaje sobie również sprawę, że nie ma jednego rozwiązania dla wszystkich i z zadowoleniem przyjmuje kreatywne pomysły na elektryfikację.

"Widzimy również wiele innych kreatywnych rozwiązań poza elektryfikacją skoncentrowaną na BEV" - mówi Blinn. "Jednym z przykładów jest kopalnia Raglan firmy Glencore w Kanadzie, gdzie zbudowano pętlę wodorową do długoterminowego magazynowania energii w połączeniu z turbiną wiatrową o mocy 3 MW do wytwarzania energii. Zostało to zbudowane w celu zmniejszenia zależności odległej lokalizacji od napędu wysokoprężnego".

Blinn nigdy nie myślała, że będzie pracować w przemyśle wydobywczym. Jej wykształcenie obejmuje astrofizykę i matematykę. "Zaczęłam pracować w Artisan, gdy byłam studentką, jako stażystka ds. badań i rozwoju. Dzięki temu mogłam prowadzić badania nad ogniwami elektrochemicznymi i mechanizmami ich degradacji".

Następnie przeniosła się do zakładu klienta w Kirkland Lake w Ontario, który był operatorem największej w tamtym czasie floty BEV, wykorzystującej głównie urządzenia Sandvik.

"To pozwoliło mi rozwinąć dużą wiedzę na temat samej technologii, a konkretnie technologii Sandvik. Następnie, w 2022 r., zdecydowałem, że chcę kontynuować pracę dla Sandvik, ponieważ czułem, że świat baterii jest tym, co mnie najbardziej interesuje i chcę w nim pozostać", mówi Blinn.

Praca z aplikacjami BEV i doświadczenie zdobyte w kopalniach klientów pozwoliły jej zrozumieć, dlaczego kopalnie mają różne potrzeby i obawy, jeśli chodzi o przyjęcie floty BEV.

Czy z przejściem na floty BEV łączy się pewien sceptycyzm?

Wraz z wprowadzeniem nowych technologii, przemysł wydobywczy słusznie obawia się ich szybkiego przyjęcia. Z mojego doświadczenia wynika, że w górnictwie bardzo rygorystycznie podchodzi się do kwestii bezpieczeństwa, a możliwość ilościowego określenia ryzyka związanego z każdym zadaniem w ramach operacji ma kluczowe znaczenie. Baterie nie są takie proste, a branża nie posiada wystarczającej wiedzy, by czuć się tak komfortowo, jak w przypadku bardziej tradycyjnych technologii. Baterie są obiektami elektrochemicznymi, które realizują reakcje chemiczne w celu dostarczania i przechowywania energii. Przechowywanie i dystrybucja energii, w odniesieniu do tradycyjnych systemów elektrycznych poza baterią, jest czymś, co podlega ścisłym regulacjom i standardom, których kopalnie muszą przestrzegać. W związku z tym firmy nie są zbyt chętne, by od razu je wdrażać, nie rozumiejąc wszystkich aspektów tej technologii.

W jaki sposób Sandvik dba o to, by produkowane przez was baterie były bezpieczniejsze niż jeszcze kilka lat temu?

Dużo czasu zajęło nam edukowanie i dostarczanie materiałów, które pozwolą zrozumieć, co zrobiliśmy. Jednym z najważniejszych wyborów, których dokonaliśmy w celu zmniejszenia zagrożeń dla bezpieczeństwa, jest wybór składu chemicznego naszych baterii. Nasze ogniwa to fosforan litowo-żelazowy, który jest podzbiorem akumulatorów litowo-jonowych. Niewiele osób jest zaznajomionych z podzbiorami baterii litowo-jonowych, ale wybraliśmy fosforan litowo-żelazowy jako naszą konkretną chemię, ponieważ jest bardzo stabilny. Ma stosunkowo wysoką tolerancję na niekontrolowany wzrost temperatury i niski współczynnik wydzielania ciepła (HRR) w porównaniu do innych ogniw litowo-jonowych. Ucieczka termiczna to niekontrolowane uwalnianie ciepła i energii z ogniwa, spowodowane przekroczeniem krytycznej temperatury wewnętrznej ogniwa. Inne rodzaje ogniw litowo-jonowych ulegają niekontrolowanemu rozładowaniu termicznemu w niższych temperaturach niż nasze, co mogłoby prowadzić do problemów w gorących i wilgotnych środowiskach podziemnych, w których eksploatowane są nasze pojazdy. Co więcej, ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe charakteryzują się niskim współczynnikiem uwalniania ciepła w porównaniu z większością ogniw, co oznacza, że gdyby ogniwo uległo niekontrolowanemu wzrostowi temperatury, nie zapaliłoby się tak łatwo i nie uwolniłoby zmagazynowanej energii tak gwałtownie jak inne ogniwa. Substancje chemiczne o wyższym współczynniku uwalniania ciepła łatwiej ulegałyby odgazowaniu, rozerwaniu lub zapłonowi ogniwa, czego nie chciałbyś, aby wydarzyło się w twoim akumulatorze, a już na pewno nie w podziemnym środowisku.

Jakie jest obecnie największe wyzwanie dla Ciebie i Twojego zespołu?

Moja rola polega obecnie na pomaganiu kopalniom na etapie przedsprzedażowym, zrozumieniu ekonomicznej i technicznej wykonalności wdrożenia floty akumulatorów w ich zakładach. Powiedziałbym, że największym wyzwaniem jest to, że każda kopalnia ma inne parametry, które sprawiają, że eksploatacja baterii jest mniej lub bardziej wykonalna. Na przykład widzimy kopalnie, które są bardziej skłonne do adopcji, ponieważ ich lokalny organ zarządzający nałożył przepisy, które sprawiły, że ekonomiczna eksploatacja oleju napędowego stała się nieopłacalna, więc BEV są rozsądnym wyborem. W Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie obowiązują już przepisy, a podejrzewa się, że będzie ich jeszcze więcej, które naprawdę ograniczą stosowanie silników wysokoprężnych w podziemnych kopalniach. Ponadto w wielu regionach ceny oleju napędowego są bardzo wysokie, co znacznie ułatwia argumentację na rzecz BEV. Przyglądamy się również projektowi kopalni, ponieważ w niektórych przypadkach BEV mogą odblokować potencjalne obszary wydajności, a w innych mogą wymagać dodatkowej infrastruktury. Jeśli chodzi o dostawy, wiele firm zdaje sobie sprawę, że jest to nowa technologia dla przemysłu wydobywczego, a poziomy produkcji naszych fabryk nie osiągnęły jeszcze szczytowego poziomu, więc będą musiały zaangażować się wcześnie, jeśli chcą mieć dostępną flotę w ciągu najbliższych pięciu lat. Najtrudniejszą częścią tych projektów jest jednak zdecydowanie ocena terenu kopalni oraz wszystkich czynników mikro- i makroekonomicznych, które na niego wpływają, a także próba modelowania, na ile wdrożenie floty będzie wykonalne z ekonomicznego punktu widzenia, ponieważ za każdym razem jest inaczej.

A co z obawą o wyczerpujące się surowce?

Szczerze wierzę, że wydobywanie asteroid może stać się w przyszłości wykonalnym przedsięwzięciem, nawet jeśli obecnie większość ludzi nie traktuje tego zbyt poważnie.