Будущее горнодобывающей промышленности: инновации, меняющие правила игры

Дэвид Джайлс, главный научный сотрудник MinEx CRC, рассказывает о некоторых из основных инноваций, способствующих ускорению развития горнодобывающей промышленности Австралии.

Горнодобывающая промышленность вносит большой вклад в экономику Австралии и составляет около 75% экспорта страны. Поскольку около 80% месторождений полезных ископаемых в стране еще не разведаны, исследования, разработки и инновации в области технологий и методов добычи полезных ископаемых имеют решающее значение для обеспечения долгосрочного процветания отрасли.

MinEx CRC, объединяющий промышленные, правительственные и исследовательские организации, является крупнейшей в мире организацией по разведке полезных ископаемых. Чтобы помочь австралийскому горнодобывающему сектору развиваться, MinEx CRC сосредоточен на внедрении инноваций в горнодобывающую промышленность и выводе на рынок новых технологий разведки полезных ископаемых.

Как инновации в горнодобывающей промышленности помогают ускорить развитие австралийской горнодобывающей отрасли? Можете ли вы привести несколько ключевых примеров?

Инновации стимулируют горнодобывающую отрасль Австралии по многим направлениям.

Внешне горнодобывающая промышленность часто воспринимается как «старый мир», не отличающийся особыми инновациями. Это совсем не так. История горнодобывающей промышленности — это история постоянных инноваций, которые способствовали повышению производительности и продолжают создавать более безопасные и экологически ответственные технологии и методы.

Производительность, обусловленная инновациями во всей цепочке создания стоимости ресурсов, является одной из основных причин того, что сегодня мы можем добывать медь со средним содержанием меди в руде, приближающимся к 0,5% (примерно половина от того, что было всего 25 лет назад). Есть несколько недавних относительно широко известных примеров, таких как автоматизация транспортной инфраструктуры горнодобывающей промышленности, оцифровка шахтных участков и внедрение методов искусственного интеллекта (ИИ) в анализ данных о добыче и разведке.

Есть и менее известные успехи, которые достигаются повсеместно. Один из моих любимых примеров — метод фотонного анализа золота, который поставляет корпорация Chrysos. Этот метод позволил удешевить, ускорить и сделать менее опасной важную часть горного дела — определение содержания золота в руде. В основе технологии лежат фундаментальные исследования CSIRO, а затем она превратилась в инновацию, поскольку было определено, где и как она может оказать наибольшее влияние на процесс добычи.

Как горные технологии помогают австралийской горнодобывающей промышленности устойчиво развиваться и придерживаться высоких стандартов экологии, социальной защиты и управления (ESG)?

Большинство инноваций в горнодобывающем секторе теперь должны обеспечивать широкие преимущества в области ESG, в дополнение к эффективности затрат и производительности, конечно.

Одним из основных направлений является максимальное увеличение вклада горнодобывающей промышленности в переход к «зеленой» энергетике. Этот вклад может осуществляться несколькими способами: снижение энергозатрат на ключевые процессы добычи (например, дробление горных пород для получения рудных минералов требует огромного количества энергии, поэтому даже небольшие достижения в этой области могут обеспечить значительное сокращение); замена источников энергии на ископаемом топливе на шахтах и геологоразведочных площадках на „зеленые“ источники энергии; обеспечение мира минеральными продуктами, которые жизненно необходимы для перехода к „зеленой“ энергетике (например, медь для электрических проводов; литий, кобальт и графит для батарей; редкоземельные элементы для магнитов).

В MinEx CRC мы разрабатываем технологию, которая, как мы надеемся, внесет свой скромный вклад в этот спектр. Хорошим примером является наша технология бурения с использованием колтюбинга (ГНКТ). При сравнении с традиционной технологией бурения в ходе полевых испытаний платформа ГНКТ обеспечила бурение на 50% быстрее, используя 1/5 часть топлива и 1/7 часть воды, на буровой площадке размером в четверть от традиционной.

Какими были последние 12 месяцев для MinEx CRC? Можете ли вы выделить некоторые ключевые моменты?

Технологии, которые мы разрабатываем в MinEx CRC, созревают и движутся к готовности к выходу на рынок; но каждая из них находится на несколько ином этапе этого пути, и наилучший подход будет разным для каждой технологии.

Последние двенадцать месяцев были посвящены переходу от отличной идеи, даже хорошо проверенной в лабораторных и полевых условиях, к продукту или услуге, которые могут принести пользу клиентам (в рамках их текущей деятельности) и прибыль поставщику услуг. Этому также будет посвящена наша заключительная трехлетняя фаза исследовательских проектов, которая начнется сейчас и завершится в конце 2027 года. Это большая работа.

Среди недавних достижений — наша буровая платформа CT с глубиной погружения 500 м, которая была лицензирована Dig CT и уже работает на рынке, проводя бурение и доставляя образцы клиентам. Наша система каротажа бурового керна с дополненной реальностью, LogAR, была лицензирована CSIRO, и мы надеемся, что в ближайшем будущем она будет включена в общедоступный пакет.

Каковы ваши ближайшие цели на будущее?

Мы ищем способы приблизить наши технологии к рынку. В большинстве случаев это включает в себя определение потенциальных вариантов использования и потенциальных пользователей, а затем совместную работу с ними по разработке реальных полевых испытаний, в ходе которых технология будет проверена как с функциональной точки зрения (выполняет ли она поставленную задачу и выживет ли в полевых условиях?), так и с эксплуатационной (может ли она или как она может быть эффективно включена в рабочий процесс с минимальными нарушениями?). Мы убедились, что для такого типа технологий очень важна успешная демонстрация в конкретных сценариях потенциальных пользователей. Мы собираемся приложить к этому много усилий.

Как вы считаете, что необходимо сделать, чтобы горнодобывающий сектор Австралии ускорился до уровня, необходимого для удовлетворения внутреннего и международного спроса на критически важное и стратегическое сырье?

Это сложная задача. Я думаю, что у нас есть много заготовок.

Несомненно, у нас есть ресурсы — четыре миллиарда лет истории Земли были к нам благосклонны. У нас стабильное правительство и хорошая бюрократия, выдающиеся данные о геологоразведке, предоставляемые Геологической службой, высокие стандарты безопасности и охраны окружающей среды, а также эффективные шахты. Однако у нас есть несколько областей, которым мы должны уделять особое внимание.

Одна из них — переработка и обогащение полезных ископаемых, направленные на превращение невостребованных ресурсов (включая огромные объемы отходов исторических шахт, содержащих такие ценные продукты, как редкоземельные элементы и кобальт) в запасы. Другая задача — развитие перерабатывающей промышленности для превращения сырья в более ценные продукты, такие как аккумуляторы, магниты и полупроводники.

Еще один способ — открытие и разработка новых месторождений полезных ископаемых, позволяющих получать большие объемы важнейших минералов при относительно низких затратах (и низком воздействии на окружающую среду). Лучшие новые месторождения будут обладать высоким содержанием полезных ископаемых (обращая вспять тенденцию к снижению содержания, о которой я говорил ранее), их будет легко добывать и эффективно перерабатывать. Конечно, мы не можем заказать эти месторождения с полки. Мы должны их искать. Мы должны открывать новые поиски и разрабатывать инструменты для эффективной работы в этих поисках. Именно здесь в игру вступает MinEx CRC.

Ранее мы опубликовали 10 инноваций в горнодобывающей промышленности в 2025 году.

03.02.2025