Veja como a tecnologia de energia está ajudando a mineração no grande desafio de descarbonizar

Na década de 1950, a próspera indústria de exportação da Austrália alavancou. Hoje, o setor de mineração é a maior e mais valiosa indústria da Austrália, representando 11,1% da economia do país, e setor de recursos em geral detém 66,4% de suas exportações, conforme os dados mais recentes do Reserve Bank of Australia .

“A indústria de mineração está muito ciente do grande desafio da mudança climática, global e nacionalmente”, diz Tania Constable, CEO do Minerals Council of Australia (MCA). “Todos os nossos membros estão comprometidos com o Acordo de Paris; em 2020, lançamos nosso Plano de Ação Climática e, em junho de 2021, divulgamos nosso primeiro relatório sobre redução de emissões de 2019-20.”

O relatório inclui 12 estudos de caso de iniciativas específicas das operadoras, desde a implementação de energias renováveis, desenvolvimento de captura e armazenamento de carbono, captura e conversão de metano, investimento em veículos elétricos e autônomos, baterias de armazenamento e testes de hidrogênio e eficiências de exploração.

“A tecnologia é crítica e está mudando a maneira como a indústria de mineração funciona”, diz Constable. “Ela oferece grandes oportunidades em torno da descarbonização e o setor está realizando um trabalho importante: iniciamos 39 atividades diferentes de redução de emissões”.

O METS Ignited é um centro de crescimento da indústria financiado pelo governo australiano, administrado por líderes de todo o setor de equipamentos, tecnologia e serviços de mineração (METS). “Nosso foco é comercializar tecnologia, aumentar habilidades e capacidades localmente e aumentar o acesso aos mercados de exportação para tecnologia e inovação australiana”, disse Adrian Beer, CEO da METS Ignited.

“O setor de mineração investiu muito tempo e esforço explorando diferentes maneiras de lidar com as emissões”, diz Beer. “É complexo e não existe uma solução que resolva os desafios do setor.”

Ele vê uma mudança mais recente na indústria em relação à criação de mercados para fornecedores de tecnologia trazerem soluções para empresas de mineração na Austrália. “Há uma percepção [na Austrália] de que as empresas de mineração são extremamente lucrativas e podem resolver o problema sozinhas, mas, na verdade, foram o primeiro setor a dizer: 'Não, não podemos, isso é muito maior do que nós e precisamos de toda ajuda possível!' ”

Beer diz que essa mudança levou ao aumento do investimento em colaboração com fornecedores de tecnologia que podem ajudá-los a enfrentar seus desafios de reduzir as emissões. “Toda a gama de tecnologias disponíveis para lidar com emissões está em nosso escopo e está criando demanda entre diferentes operadoras para tornar este um mercado mais atraente para os fornecedores abordarem”

Os mineradores estão se afastando de empresas específicas de mineração em busca de soluções. “Eles estão procurando outras empresas de tecnologia que atendem a vários setores da indústria, incluindo mineração, petróleo e gás, agricultura, energia e água”, diz Beer. “Essas empresas de tecnologia tem mais profundidade e investimento sustentado em P&D porque atendem a vários mercados e, a qualquer momento, um desses mercados está indo bem”.

Evoluir em inovação para ajudar na redução de emissões

A CSIRO, organização nacional de pesquisa científica da Austrália, tem uma série de missões para reunir o setor de inovação, a indústria e o governo para focar nos principais objetivos e problemas. Warren Flentje é o líder da missão Towards Net Zero, um programa em desenvolvimento que apoia compromissos de emissões na agricultura, indústria, energia e recursos por meio da ciência e tecnologia. 

As empresas de mineração estão “sendo pressionadas por acionistas, pela comunidade, pela sua cadeia de suprimentos e pelo mercado para descarbonizar”, diz Flentje. “No momento estão focados nas emissões de escopo 1. A introdução de renováveis ​​de alta penetração em minas remotas na Austrália significa que a maioria tem um caminho claro para chegar a 50-60% de renováveis ​​para suas operações”. Para atingir metas mais altas de energia renovável, “precisamos criar soluções de armazenamento de energia e isso tem que reduzir significativamente o custo”.

A remoção do diesel das operações também é uma área de foco. “Há um grande esforço para eletrificar as frotas e há desafios específicos nas operações subterrâneas”, diz Flentje. “E não apenas para impactos climáticos, mas também para a saúde e segurança.”

Direcionar as emissões fugitivas, particularmente das minas de carvão subterrâneas, é outro problema crítico a ser enfrentado. “A CSIRO tem um conjunto de tecnologias para esse problema, conhecido como metano do ar de ventilação ou VAM – emissões de metano de operações subterrâneas”, diz Flentje. As tecnologias VAM da CSIRO destroem o metano, capturam e separam ou usam o metano capturado em uma turbina a gás de combustão catalítica para gerar eletricidade.

Os cientistas da CSIRO pesquisam tecnologias de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) há décadas. A CSIRO lançou recentemente seu Roteiro de Utilização de CO ₂ . “Vemos o CCUS como uma parte crítica da solução para setores difíceis de descarbonizar”, diz Flentje. “Precisamos de mais demonstrações de CCUS em escala. Existem oportunidades na inovação do modelo de negócios para reduzir os custos do CCUS, principalmente em relação ao compartilhamento de infraestrutura. No Reino Unido e na Europa, vimos um conceito de hub, onde várias fontes de CO₂ podem compartilhar uma infraestrutura de armazenamento comum e, assim, reduzir a carga de custo individual para esses produtores. Esse parece ser um modelo de sucesso internacionalmente, e o governo australiano reconheceu isso com seu recente anúncio de $50 milhões em doações para hubs de CCUS.”

Flentje enfatiza que mais locais de armazenamento de captura de carbono precisam ser desenvolvidos na Austrália. “Leva tempo para fazer um furo, avaliar um novo local de armazenamento e passar por todos os processos para validar sua segurança, eficácia e potencial de armazenamento e, em seguida, configurar a infraestrutura para fazer isso”, diz ele. “Isso pode levar muitos anos e não temos projetos suficientes em andamento. Tem havido muito trabalho sobre a segurança, eficácia e permanência do carbono armazenado geologicamente. Funciona, é seguro e pode ser feito a um custo razoável nas condições certas.”

Desafiando a indústria para atingir o Net-Zero

A Austrália Ocidental (WA) é o epicentro da indústria de mineração do país. Minerais essenciais para a energia também estão em abundância, incluindo lítio, cobalto, cobre, níquel e elementos de terras raras – todos essenciais para tecnologias novas e em desenvolvimento.

O estado é repleto de atividades de mineração novas e antigas, e o Desafio de Emissões Líquidas Zero do Instituto de Recursos Minerais da Austrália Ocidental (MRIWA) é uma iniciativa vital que promove e financia pesquisas e inovações. Está focado em decisões baseadas em dados, tecnologias de mineração e processamento e uso de energia, visando transformar a descarbonização do setor em uma oportunidade, e não um custo.

“Trabalhamos com empresas de mineração para ajudá-las a encontrar soluções tecnológicas para seus problemas”, explica Nicole Roocke, CEO da MRIWA. “As empresas de mineração que operam na Austrália Ocidental, especialmente as internacionais, estão estabelecendo metas ambiciosas de net-zero. Dado o tamanho das operações aqui e nosso acesso às energias renováveis, tenho a sensação de que a Austrália Ocidental está liderando a conversa e demonstrando o que é possível, e também quais são os desafios, porque existem alguns enormes pela frente.”

Roocke diz que o clima em WA significa que muitos mineradores se moveram cedo para “substituir a energia que antes era feita com diesel por geração solar renovável, no entanto, esse é apenas um aspecto de onde as mineradoras usam combustíveis fósseis”. Ela diz que as empresas estão trabalhando para entender melhor seus perfis de emissões em toda a cadeia de valor da mineração, para poderem direcionar melhor a redução.

“A geração de energia é a maior e mais fácil”, diz ela. “Com o aumento da implantação de energias renováveis, alguns estão repensando se continuarão operando 24 horas por dia, 7 dias por semana ou se ajustarão suas soluções de mineração e processo para lidar com o fornecimento intermitente de energia. Se quiserem manter 24 horas por dia, 7 dias por semana, precisam conseguir encontrar soluções de armazenamento para alternar o tempo entre o momento em que a energia é gerada e quando ela é necessária.”

As soluções para descarbonizar as operações variam, diz ela, em diferentes commodities. Isso envolve a análise de dados dos gargalos do processo, e a avaliação do potencial de operações com uso intensivo de energia, como moinhos em um horário do dia em que há geração solar abundante. “Existe uma necessidade real de modelos digitais para ajudar as empresas a planejar os cenários em torno das opções”, diz ela.

“O setor METS é incrivelmente importante no desenvolvimento de ferramentas para ajudar a indústria. Muitos dos ganhos iniciais da tecnologia são ganhos de produtividade que também estão gerando benefícios na descarbonização, então é uma situação em que todos saem ganhando”, diz Roocke. Mas o desafio do net-zero fica mais difícil quando o fruto mais fácil é colhido. “Ainda haverá emissões, então quais são as tecnologias que os ajudarão a compensar a energia usada em outros processos para atingir o net-zero?”

Como observa Adrian Beer, da METS Ignited, “alcançar o net-zero não será resolvido por nenhuma tecnologia isolada”. Ele apresenta uma lista de áreas onde há “pilotos em abundância” em andamento para testar novas tecnologias voltadas para a descarbonização.

“A indústria está disposta a adotar uma grande variedade de opções diferentes para ajudá-los a lidar com as emissões... Eles não querem consertar sozinhos – eles não estão no negócio de desenvolver tecnologia e estão no negócio de produzir commodities de forma eficiente, econômica e sustentável”.

Beer diz que isso significa que eles estão procurando inovadores e fornecedores externos para ajudá-los no esforço urgente de atingir o net-zero. “Porque não importa qual seja a pergunta, a resposta será a tecnologia.”