Đi đầu trong quá trình chuyển đổi năng lượng đồng nghĩa với việc chấp nhận sự thay đổi và tìm kiếm giải pháp cho tất cả các mục tiêu

Thông tin thời gian thực có thể cung cấp số liệu theo dõi khí thải, giám sát sức khỏe, hiệu suất của người vận hành và thậm chí cả việc quản lý các hệ thống thiết bị tự hành. Nguồn: FINNING CANADA

Ngành công nghiệp khai khoáng hiện đang trong quá trình chuyển đổi mạnh mẽ nhằm hướng tới các mục tiêu giảm tác động môi trường đầy tham vọng. Trên con đường thực hiện các mục tiêu và cam kết này tồn tại vô vàn thách thức. Đồng thời, áp lực cũng ngày càng tăng đối với các công ty khai thác khi phải cắt giảm cả chi phí lẫn xả thải mà không làm giảm năng suất.

Quá trình chuyển đổi năng lượng là nhân tố then chốt thúc đẩy sự thay đổi của ngành khai khoáng. Khai khoáng có thể được coi là lĩnh vực quan trọng nhất đối với quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu bởi nhiều tiến bộ công nghệ phát thải thấp hoặc không phát thải phụ thuộc vào kim loại và khoáng sản khai thác được. Các hoạt động khai thác thông minh đang ngày càng trở nên phổ biến hơn, góp phần giảm tác động tiêu cực của ngành khai khoáng đối với môi trường và các cộng đồng địa phương. Nhiều công ty áp dụng các phương pháp khai thác bền vững, đã và đang phối hợp với các cộng đồng địa phương để phát triển các cơ hội kinh doanh và đào tạo mới. Quản trị xã hội, quan hệ bản địa, sự tham gia của cộng đồng sẽ đóng vai trò lớn trên con đường phát triển của các công ty khai thác. Trong tương lai, các yếu tố này sẽ là yêu cầu bắt buộc để các công ty được cấp giấy phép hoạt động liên tục.

Trong bối cảnh thuế carbon gia tăng và các yêu cầu pháp lý ngày càng khắt khe, các công ty khai thác khoáng sản cần được hỗ trợ để nhận thức rõ hơn về tác động môi trường tổng thể cũng như cách thức nhanh nhất để được các mục tiêu giảm phát thải. Bài toán đặt ra là lập kế hoạch và đầu tư vào các giải pháp dài hạn như thế nào trong khi vẫn duy trì hiệu suất và sinh lời trong ngắn hạn? Lời giải là tìm kiếm một đối tác phù hợp, hiểu rõ nhu cầu cũng như điểm mạnh, điểm yếu của họ và có thể song hành hỗ trợ họ trên con đường phát triển. Từ đó, các công ty có thể đưa ra các quyết định đầu tư dài hạn cho các công nghệ mới trong tương lai, bước đầu cải thiện hiệu quả hoạt động, tìm kiếm các giải pháp xả thải ít carbon và tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo.

Đội xe khai thác mỏ chạy bằng điện trong tương lai

Ý tưởng về một mỏ được vận hành hoàn toàn bằng điện nghe có vẻ như ở tương lai xa vời, nhưng thực ra nó lại gần hơn bạn nghĩ. Khi các công ty khai thác mỏ tăng cường tìm kiếm các giải pháp thông minh để đưa các nhiên liệu thay thế vào sử dụng, việc giảm phát thải tại các khu mỏ thông qua điện khí hóa sẽ sớm trở thành hiện thực.

Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi sang máy móc chạy bằng điện không phải là không có những thách thức. Trước tiên, cần phải có một nguồn điện phù hợp. Năng lượng cần sạc cho một chiếc xe tải trên 300 tấn là rất lớn, chưa kể đến cả một đội xe tải. Nguồn cung cấp điện này cũng cần phải ổn định và đáng tin cậy. Nếu mục tiêu là giảm phát thải khí nhà kính thì nguồn điện cần phải được lấy từ các nguồn năng lượng tái tạo. Nếu không tìm được nguồn điện phù hợp, khoản đầu tư cần thiết cho các trạm sạc, đường ray xe đẩy, bộ lưu điện hoặc hệ thống đồng phát điện sẽ là rất đáng kể.

Cho dù con đường dẫn đến điện khí hóa không bằng phẳng thì cuối cùng, máy móc chạy bằng điện chắc chắn sẽ thay thế máy móc chạy bằng dầu diesel. Các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) đã và đang đẩy nhanh tốc độ phát triển các xe tải khai thác mỏ chạy bằng pin quy mô lớn. Dự báo những mẫu xe tải khổng lồ này, trong đó, nhiều xe sẽ sẵn sàng đi vào hoạt động vào năm 2029, sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện các mục tiêu phát thải ròng bằng không. Điều này có nghĩa là ngay từ bây giờ, các công ty khai thác mỏ cần lập cho mình kế hoạch điện khí hóa, dự trù quá trình này có thể kéo dài hơn đối với các địa điểm có tính chất phức tạp vì có khả năng phải đại tu hoàn toàn cơ sở hạ tầng hiện có.

Mặc dù điện khí hóa có tiềm năng giảm phát thải đáng kể nhưng nó không phải là sự lựa chọn duy nhất. Nhiều nghiên cứu đang được thực hiện nhằm khám phá những lợi ích của việc sử dụng nhiên liệu thay thế, chẳng hạn như khí tự nhiên nén, khí tự nhiên lỏng, hỗn hợp khí động nhiên liệu kép và nhiên liệu sinh học. Mỗi loại đều có điểm mạnh và hạn chế riêng và đều có thể đóng vai trò lớn hơn trong tương lai.

Sử dụng công nghệ và dữ liệu để theo dõi lượng khí thải

Công nghệ phát triển cung cấp dữ liệu và thông tin chi tiết đã giúp các mỏ khai thác nhanh chóng thích ứng hơn với ngành công nghiệp đang thay đổi, đồng thời tạo ra môi trường linh hoạt không ngừng tiếp thu và cải thiện ở mọi giai đoạn. Với nhiều dữ liệu và thông tin thu được, các mỏ có thể đưa ra quyết định giảm phát thải ngay trong quá trình hoạt động. Việc áp dụng công nghệ, đặc biệt là tại các địa điểm quy mô lớn ở các vùng sâu vùng xa, có thể là một nhiệm vụ phức tạp. Theo đó, cần đầu tư đáng kể vào công tác quản lý vì đối với nhiều công ty, sự phát triển kỹ thuật số này đồng nghĩa với việc phải thay đổi cách thức nhân viên thực hiện công việc. Hợp nhất các hệ thống cũ, các công cụ và nguồn dữ liệu cũng đòi hỏi sự nỗ lực đáng kể. Khi được thực hiện đúng cách, việc tập hợp dữ liệu và phân tích có thể mang lại những lợi ích to lớn về năng suất và tính bền vững. Tối ưu hóa hiệu suất thông qua dữ liệu có thể giải phóng tiềm năng cho năng suất và vấn đề cải thiện khí thải, tối đa hóa việc sử dụng thiết bị, loại bỏ các công đoạn vận chuyển không cần thiết, giảm sự cố của các bộ phận, thậm chí đối với các mỏ hoạt động hiệu quả, có thể giúp giảm chi phí trên mỗi tấn.

Tối ưu hóa vận hành và bảo trì dự đoán (phương pháp ứng dụng kỹ thuật phân tích dữ liệu để tiên đoán lỗi bất thường có thể xảy ra đối với máy móc, thiết bị) trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Nhu cầu nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm lượng khí thải CO₂ cũng quan trọng không kém. Việc kết nối thiết bị mỏ với viễn thông không chỉ giúp thu thập dữ liệu thiết bị và máy móc giám sát mà còn giúp dự đoán các sự cố và thu thập thông tin thời gian thực về tình trạng và sức khỏe của máy móc, theo dõi thời gian, mức sử dụng và lượng khí thải của thiết bị. Áp dụng công nghệ phân tích dữ liệu có thể giúp thay đổi và thiết lập hành động cho người vận hành thiết bị, từ đó nhanh chóng giải quyết các vấn đề và đảm bảo người vận hành được đào tạo đúng cách. Đồng thời, các báo cáo và cảnh báo cũng chỉ rõ cách thức vận hành của máy móc cũng như theo dõi tốc độ, gia tốc không cần thiết hay các hoạt động có hại cho môi trường khác làm tiêu hao nhiên liệu.

Đóng góp vào nền kinh tế tuần hoàn

Các đại lý và nhà sản xuất thiết bị đang nỗ lực hỗ trợ khách hàng đáp ứng các mục tiêu môi trường và chuyển đổi năng lượng thông qua những tiến bộ công nghệ. Với các chương trình bảo trì tùy chỉnh, các công ty khai thác mỏ có thể lên lịch sửa chữa vào những thời điểm thuận tiện, từ đó tăng tính khả dụng của máy móc. Việc thay các bộ phận trước khi chúng bị hỏng hoặc sử dụng lại các bộ phận cũ cũng có thể giúp tiết kiệm chi phí đáng kể, đồng thời giảm xả thải ra môi trường và giảm thiểu việc sử dụng nguyên liệu để sản xuất các bộ phận mới. Các thiết bị có thể được cải tạo lại nhiều lần và đáp ứng tiêu chuẩn khí thải mức cũ hoặc tiêu chuẩn khí thải mức cao hơn.

Ý tưởng về một nền kinh tế tuần hoàn giúp các mỏ khử thải và ô nhiễm. Quy trình này bao gồm cải tạo thiết bị hiện có nhằm tối đa hóa tuổi thọ của thiết bị, hoặc mở rộng hơn, nó bao gồm giảm thải, tối ưu hóa việc sử dụng nước, tích hợp nguồn năng lượng tái tạo hoặc khôi phục các mỏ đã đóng cửa.

Bộ tiêu chuẩn ESG (môi trường, xã hội, và quản trị) đóng vai trò trung tâm

Nhu cầu chuyển sang công nghệ sạch hơn đã dẫn đến nhu cầu ngày càng tăng đối với các khoáng sản cũng như kim loại cần thiết để sản xuất các sản phẩm này. Trong báo cáo “Thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng hiệu quả” công bố vào năm 2021, Diễn đàn Kinh tế Thế giới đã đưa ra dự báo: “Sản xuất các khoáng sản như than chì, liti và coban có thể tăng gần 500% vào năm 2050 nhằm đáp ứng nhu cầu gia tăng về công nghệ năng lượng sạch.” Việc khai thác các nguyên liệu này theo cách không bền vững có thể gây ra nhiều tổn hại hơn cho môi trường. Do đó, cần gia tăng nỗ lực nhằm khuyến khích các công ty mỏ nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường và tích cực tham gia các hoạt động xã hội.

Khi ESG được thực hiện tốt, chẳng hạn như: chuyển đổi sang mô hình kinh doanh tuần hoàn, xem xét lại danh mục đầu tư để đảm bảo chúng hỗ trợ các sáng kiến thân thiện với khí hậu, … nó có thể thúc đẩy chuỗi cung ứng địa phương, góp phần vào sự phát triển của các cộng đồng địa phương và phục hồi sự đa dạng sinh học.

Vài năm tới sẽ là thời điểm then chốt để ngành khai thác mỏ thiết lập các hoạt động bền vững và giảm thiểu tác động đến môi trường. Con đường phía trước bao gồm sự thay đổi, thích nghi và học hỏi liên tục. Không có giải pháp hữu hiệu nào có thể đưa chúng ta từ vị trí ngày hôm nay tới nơi chúng ta cần phải đến một cách thần kỳ. Với tư cách là một quốc gia và một cộng đồng toàn cầu, chúng ta có một chặng đường đầy thách thức phía trước để đạt được những mục tiêu đề ra vào năm 2050. Để thành công vượt qua giai đoạn chuyển đổi năng lượng này, các công ty mỏ cần xem xét một loạt các giải pháp như điện khí hóa đội xe khai thác mỏ, sử dụng nhiên liệu thay thế, theo dõi viễn thông, cải tạo máy móc cũng như cam kết xây dựng cộng đồng khai thác tốt hơn. Bằng cách xây dựng mạng lưới các nhà cung cấp và đối tác phù hợp, chia sẻ thông tin và phát triển các phương thức làm việc mới cùng nhau, các công ty mỏ sẽ định vị được thương hiệu của mình, từ đó vươn lên dẫn đầu trong quá trình chuyển đổi năng lượng. /.