De rol van lithium-ionbatterijen in de evolutie van de mijnbouwindustrie

In de afgelopen jaren zijn voornamelijk de volgende drie typen batterijen toegepast in industriële toepassingen zoals mijnbouw: loodzuurbatterijen, nikkel-ijzerbatterijen (Ni-Fe) en lithium-ionbatterijen (Li-ion). Die laatste, li-ionbatterijen, staan bekend om hun veelzijdigheid en hoge efficiëntie, waardoor ze geschikt zijn voor uiteenlopende toepassingen. Dit is te danken aan hun hoge energiedichtheid, relatief lage zelfontladingssnelheid en de afwezigheid van geheugeneffect.

Een van de belangrijkste voordelen van lithium-ionbatterijen is het vermogen om talrijke laad- en ontlaadcycli aan te kunnen zonder aanzienlijke capaciteitsvermindering. In tegenstelling tot andere batterijtechnologieën, waarbij de prestaties snel kunnen afnemen na een beperkt aantal cycli, kunnen lithium-ionbatterijen honderden cycli weerstaan terwijl de prestaties optimaal blijven. Deze robuustheid verlengt niet alleen de levensduur van de batterij, maar vertaalt zich ook in een meer winstgevende investering op de lange termijn.

Het geheugeneffect, dat een veelvoorkomend probleem was bij traditionele batterijen, is geen probleem met lithium-ionbatterijen. Oudere batterijen moeten volledig worden opgeladen en ontladen om hun volledige capaciteit te behouden, maar bij lithium-ionbatterijen is dit niet nodig. Het gemak dat het opladen zonder nadelige gevolgen kan worden gestart bij elk laadniveau voegt veel waarde toe aan de werking en verlengt de levensduur van de batterij.

In het domein van geavanceerde, efficiënte oplossingen voor mijnbouwtoepassingen, luiden oplossingen met lithium-ionbatterijen een nieuw tijdperk in voor duurzamere praktijken. In die context heeft Atlas Copco zich in de afgelopen jaren gepositioneerd als een van de meest geavanceerde en betrouwbare spelers, met oplossingen die naadloos ultramoderne technologie integreren om mijnbouwactiviteiten efficiënt en verantwoord uit te voeren. Deze geavanceerde aanpak is niet alleen gericht op de onmiddellijke energievraag van mijnbouwtoepassingen, maar ook op het verminderen van de impact op het milieu en tegelijkertijd bevorderen van een duurzamere toekomst voor de mijnbouwsector, waarvoor we ons inzetten. De oplossingen van Atlas Copco voor energie, verlichting en perslucht met Li-ionbatterij bieden een hogere productiviteit voor de eindgebruiker en veiligere, gezondere werkomstandigheden. Deze oplossingen vormen een strategische sprong naar energiezuinigere mijnbouwpraktijken, waardoor de ontwikkeling van de sector vooruit gestimuleerd.

De recente introductie van de B-Air van Atlas Copco, de eerste mobiele schroefcompressor op batterijen ter wereld, is een keerpunt in de transformatie van de mijnbouwsector naar een efficiëntere en koolstofarmere toekomst. De overstap van een verbrandingsmotor naar een elektromotor biedt verschillende voordelen, waaronder het volledig elimineren van de lokale emissies. De B-Air 185-12 bespaart maar liefst 140 ton aan CO₂-uitstoot, wat gelijk is aan de jaarlijkse uitstoot van ongeveer 30 personenauto's.

Ook worden de uitvaltijd en het onderhoud drastisch verminderd, aangezien de elektromotor van de B-Air 185-12 veel minder bewegende (en daardoor slijtende) onderdelen heeft dan een compressor met dieselmotor. Hierdoor hoeft deze slechts om de 2000 bedrijfsuren te worden onderhouden, tegenover 500 uur voor een eenheid met dieselmotor. De batterijset zit goed beschermd in een driedubbele behuizing en is vloeistofgekoeld voor maximale prestaties.

De ultramoderne variabele toerentalaandrijving (VSD) en de bijbehorende magneetmotor regelen automatisch het motortoerental om te voldoen aan de realtime luchtbehoefte, waardoor de energie-efficiëntie met tot 70% wordt verhoogd.

Zoals alle mobiele luchtcompressoren van Atlas Copco heeft de B-Air een rigoureus testproces ondergaan, waaruit is gebleken dat hij zelfs onder de meest extreme klimaatomstandigheden optimaal presteert: van +45 tot -25 °C.

Door te vertrouwen op energieopslagsystemen (ESS) op basis van batterijen kunnen mijnbouwbedrijven volledige controle krijgen over hun tijdelijke energietoepassingen door hun energieopwekking, -distributie en -verbruik te optimaliseren. De energieopslagsystemen van Atlas Copco, bestaande uit de ZBP- en ZBC-serie, zijn geschikt voor installaties op afgelegen en moeilijk toegankelijke locaties, zoals vaak het geval is voor steengroeven en ondergrondse mijnen. Deze eenheden zijn ideaal voor toepassingen met een hoog energieverbruik en variabele belastingsprofielen: ze vergroten het beschikbare product in het net wanneer dit beperkt is en houdt rekening met zowel lage belastingen als pieken.

Dit innovatieve assortiment lithium-ion-ESS kan standalone of gesynchroniseerd werken en fungeert als het hart van gedecentraliseerde hybride systemen met meerdere energie-ingangen, zoals van generatoren en hernieuwbare energiebronnen. Bovendien zullen energieopslagsystemen, met de ontwikkeling van mobiele zonne-energiecentrales en hun integratie in de mijnbouwsector, een cruciale rol gaan spelen bij de opslag en distributie van deze hernieuwbare energie voor duurzame energieopwekking op locatie. Deze eenheden met batterijen helpen mijnbouwbedrijven bij de overstap op flexibel, betrouwbaar vermogen en tegelijkertijd te voldoen aan de voorschriften en de kosten te verlagen, waardoor ze het voortouw nemen in de transitie van de sector naar draagbare en duurzame energieoplossingen.

Hoewel voor de verlichting van mijnbouwlocaties traditioneel dieselaangedreven lichtmasten worden gebruikt voor het verlengen van de werkdag en bevorderen van de veiligheid, zijn de afgelopen jaren energiezuinigere alternatieven ontwikkeld. Elektrische lichtmasten en lichtmasten op zonne-energie kunnen het brandstofverbruik compleet wegnemen, waardoor operators kunnen profiteren van kostenbesparende oplossingen die voldoen aan de normen voor geluid, verlichting en CO₂-uitstoot.

In overeenstemming met de internationale voorschriften aanvaardt Atlas Copco de verantwoordelijkheid voor de batterijen in zijn B-Air 185-12-compressoren, zijn assortiment energieopslagsystemen en zijn zonne- en hybride lichtmasten zodra ze het einde van hun levenscyclus hebben bereikt. Het proces begint met het inzamelen van gebruikte lithium-ionbatterijen, die tijdelijk veilig en beveiligd worden opgeslagen. Deze stap is van cruciaal belang voor een juiste hantering en scheiding van de batterijen op basis van hun staat en type. Atlas Copco werkt vervolgens samen met een gespecialiseerd recyclingbedrijf dat beschikt over de benodigde expertise en apparatuur om li-ionbatterijen efficiënt en veilig te recyclen.

Na een bepaalde tijd worden de batterijen gedemonteerd en worden hun onderdelen beschikbaar gesteld voor verkoop. Dit zorgt niet alleen dat wordt voldaan aan de milieuvoorschriften, maar biedt ook economische voordelen door inkomsten te genereren en de hoeveelheid afval te verminderen. De batterijen die in de producten van Atlas Copco worden gebruikt, zijn ontworpen met het oog op een circulaire economie en daarom kunnen ze, door middel van herfabriceren, ook een tweede levensduur krijgen. Zelfs bij een bepaalde mate van verslechtering kunnen de batterijen worden hergebruikt voor minder veeleisende toepassingen, zoals voedingssystemen voor huishoudens. Het gebruik van batterijen met een "tweede leven" draagt aanzienlijk bij tot het verminderen van elektronisch afval en nadelige milieueffecten. Ondanks hun verminderde capaciteit kunnen deze hergebruikte batterijen nog steeds aanzienlijke prestaties leveren gedurende mogelijk maar liefst vier jaar.