Le rôle des batteries lithium-ion dans l'évolution de l'industrie minière

Ces dernières années, les applications industrielles telles que l'exploitation minière ont largement utilisé trois principaux types de batteries : les batteries au plomb-acide, les batteries nickel-fer (Ni-Fe) et les batteries lithium-ion (Li-ion). Ces dernières, les batteries Li-ion, sont reconnues pour leur polyvalence et leur grande efficacité, ce qui les rend adaptées à une large gamme d'applications en raison de leur haute densité énergétique, de leur taux d'auto-décharge relativement faible et de l'absence d'effet mémoire.

L'un des avantages les plus notables des batteries lithium-ion est leur capacité à résister à de nombreux cycles de charge et de décharge sans dégradation significative de leur capacité. Contrairement à d'autres technologies de batteries, dont les performances peuvent diminuer rapidement après un nombre limité de cycles, les batteries lithium-ion peuvent supporter des centaines de cycles tout en conservant des performances optimales. Cette endurance prolonge non seulement la durée de vie de la batterie, mais se traduit également par un investissement plus rentable à long terme.

L'effet mémoire, qui était un problème courant avec les batteries traditionnelles, n'est plus un souci avec les batteries lithium-ion. Contrairement aux batteries plus anciennes qui nécessitent des cycles complets de charge et de décharge pour conserver leur pleine capacité, les batteries lithium-ion ne souffrent pas de ce phénomène. La possibilité de charger à n'importe quel niveau de charge ajoute une valeur significative au fonctionnement et prolonge la durée de vie de la batterie.

Dans le domaine des solutions de pointe efficaces pour les applications minières, les solutions basées sur les batteries lithium-ion représentent l'avènement d'une nouvelle ère en matière de pratiques plus durables. Dans ce contexte, Atlas Copco s'est positionné comme l'un des acteurs les plus avant-gardistes et les plus fiables au cours des dernières années, en fournissant des solutions qui intègrent de manière transparente des technologies de pointe pour alimenter les opérations minières de manière efficace et responsable. Cette approche avancée répond non seulement aux besoins énergétiques immédiats des applications minières, mais souligne également l'engagement d'Atlas Copco à réduire son impact environnemental tout en favorisant un avenir plus durable pour l'industrie minière. Les solutions d'Atlas Copco alimentées par batterie Li-ion pour l'alimentation, l'éclairage et l'air comprimé offrent une meilleure productivité au client final ainsi que des conditions de travail plus sûres et plus saines. Ces solutions représentent une avancée stratégique vers des pratiques minières plus efficaces sur le plan énergétique, faisant ainsi progresser l'industrie.

Le lancement récent du B-Air d'Atlas Copco, le premier compresseur à vis mobile alimenté par batterie au monde, marque un tournant dans la transformation de l'industrie minière vers un avenir plus efficace et moins polluant. Le passage d'un moteur à combustion interne à un moteur électrique présente de nombreux avantages, notamment l'absence d'émissions locales. En effet, le B‑Air 185-12 permet d'économiser 140 tonnes d'émissions de CO2, soit l'équivalent des émissions annuelles d'environ 30 voitures de tourisme.

Il permet en outre de réduire considérablement les interruptions et la maintenance, car le moteur électrique du B-Air 185-12 contient beaucoup moins de pièces mobiles (et donc d'usure) qu'un compresseur à moteur diesel. Il n'a besoin d'être entretenu que toutes les 500 heures, contre 2 000 heures pour une unité à moteur diesel. Par ailleurs, le bloc batterie est protégé par un boîtier à triple épaisseur et est refroidi par liquide pour optimiser les performances.

Le variateur de vitesse (VSD) de pointe et son moteur à aimant ajustent automatiquement la vitesse du moteur pour répondre à la demande d'air en temps réel, augmentant ainsi l'efficacité énergétique jusqu'à 70 %.

Comme tous les compresseurs d'air mobiles d'Atlas Copco, le B-Air a été soumis à un processus de test rigoureux, prouvant qu'il fonctionne de manière optimale même dans les conditions climatiques les plus extrêmes : de +45 °C à -25 °C.

Les systèmes de stockage d'énergie (ESS) basés sur des batteries permettent aux entreprises minières de contrôler totalement leurs applications d'alimentation temporaire en optimisant la production, la distribution et la consommation d'énergie. Les systèmes de stockage d'énergie d'Atlas Copco, qui comprennent les gammes ZBP et ZBC, sont adaptés aux installations dans des endroits reculés et difficiles d'accès, ce qui est souvent le cas dans les carrières et les mines souterraines. Ces unités sont idéales pour les applications qui présentent une demande énergétique élevée et des profils de charge variables, en augmentant la disponibilité du réseau lorsqu'elle est limitée et en tenant compte à la fois des faibles charges et des pics.

Cette gamme innovante d'ESS à batteries lithium-ion peut fonctionner de manière autonome ou synchronisée, et constituer le cœur de systèmes hybrides décentralisés avec de multiples sources d'énergie, comme les groupes électrogènes et les énergies renouvelables. De plus, avec le développement des centrales solaires mobiles et leur intégration dans l'industrie minière, les systèmes de stockage d'énergie joueront un rôle crucial dans le stockage et la distribution de cette énergie renouvelable pour alimenter durablement les opérations sur site. Ces unités basées sur des batteries aident les sociétés minières à déployer une énergie flexible et fiable tout en respectant les réglementations et en réduisant les coûts, ce qui ouvre la voie à la transition de l'industrie vers des solutions énergétiques portables et durables.

Bien que les mâts d'éclairage diesel soient traditionnellement utilisés pour éclairer les sites miniers, augmentant ainsi la durée de la journée de travail et garantissant des conditions de sécurité optimales, des alternatives plus économes en énergie ont été développées ces dernières années. Les mâts d'éclairage électriques et solaires peuvent éliminer la consommation de carburant, ce qui permet aux opérateurs de bénéficier de solutions économiques, tout en respectant les réglementations en matière de bruit, de lumière et d'émissions de CO2.

Conformément aux réglementations internationales, Atlas Copco assume la responsabilité des batteries de ses compresseurs B-Air 185-12, de sa gamme de systèmes de stockage d'énergie et de ses mâts d'éclairage solaires et hybrides une fois qu'elles ont atteint la fin de leur cycle de vie. Le processus commence par la collecte des batteries lithium-ion usagées, qui sont temporairement stockées en toute sécurité. Cette étape est essentielle pour garantir une manipulation et une séparation correctes des batteries en fonction de leur état et de leur type. Atlas Copco collabore ensuite avec une entreprise de recyclage spécialisée qui possède l'expertise et l'équipement nécessaires pour recycler les batteries Li-ion de manière efficace et sûre.

Après un certain temps, les batteries sont démontées et leurs composants sont mis en vente. Ce procédé est non seulement conforme aux réglementations environnementales, mais présente également des avantages économiques, en générant des revenus et en réduisant les déchets. Les batteries utilisées dans les produits Atlas Copco sont conçues dans une optique d'économie circulaire et, à cette fin, elles peuvent également bénéficier d'une seconde vie grâce au processus de reconditionnement. Même avec un certain degré de dégradation, les batteries peuvent être réutilisées pour des applications moins exigeantes, telles que les systèmes d'alimentation électrique domestiques. Cette pratique consistant à utiliser des batteries de « seconde vie » contribue de manière significative à la réduction des déchets électroniques et de l'impact environnemental. En dépit de leur capacité réduite, ces batteries reconditionnées peuvent encore offrir des performances notables et augmenter leur durée de vie jusqu'à quatre ans.