Litiumjonbatteriernas roll i gruvbranschens utveckling

Under de senaste åren är det främst tre huvudtyper av batterier som har använts inom industriella tillämpningar som gruvdrift: blysyrabatterier, nickel-järnbatterier (Ni-Fe) och litiumjonbatterier (Li-ion). Litiumjonbatterierna är kända för sin mångsidighet och höga effektivitet, vilket gör dem lämpliga för en mängd olika tillämpningar tack vare sin höga energitäthet, relativt låga självurladdningshastighet och brist på minneseffekt.

En av de mest anmärkningsvärda fördelarna med litiumjonbatterier är att de klarar många laddnings- och urladdningscykler utan betydande försämring av kapaciteten. Jämfört med annan batteriteknik där prestandan kan sjunka snabbt efter ett begränsat antal cykler kan litiumjonbatterier klara hundratals cykler med bibehållen optimal prestanda. Denna hållbarhet förlänger inte bara batteriets livslängd utan innebär också en mer lönsam långsiktig investering.

Minneseffekten, som tidigare var ett vanligt problem med traditionella batterier, är inte ett problem med litiumjonbatterier. Till skillnad från äldre batterityper som kräver fullständiga laddnings- och urladdningscykler för att bibehålla full kapacitet påverkas inte litiumjonbatterier av detta fenomen. Möjligheten att ladda vid alla belastningsnivåer ger en betydande värde i driften och förlänger batteriets livslängd.

Litiumjonbatterier öppnar för en ny era av hållbarhet på området för innovativa och effektiva gruvdriftslösningar. Atlas Copco har etablerat sig som en ledande aktör genom att leverera avancerade och pålitliga lösningar som integrerar banbrytande teknik för en effektivare och mer ansvarsfull gruvdrift. Den här avancerade metoden hanterar inte bara gruvdriftens omedelbara energibehov utan understryker också åtagandet för att minska miljöpåverkan samtidigt som den banar väg för en mer hållbar framtid för branschen. Atlas Copcos litiumjonbatteridrivna lösningar för strömförsörjning, belysning och tryckluft förbättrar produktiviteten för slutanvändarna och skapar säkrare och sundare arbetsmiljöer. Dessa lösningar representerar ett strategiskt språng mot energieffektivare gruvdriftsmetoder och driver branschen framåt.

Den senaste lanseringen av Atlas Copcos B-Air, världens första batteridrivna mobila skruvkompressor, är en vändpunkt i gruvindustrins omställning mot en effektivare och koldioxidsnålare framtid. Bytet från förbränningsmotor till elmotor ger flera fördelar, inklusive att inga lokala utsläpp produceras - faktum är att B-Air 185-12 sparar 140 ton koldioxidutsläpp, vilket motsvarar ungefär 30 personbilars årliga utsläpp.

Stilleståndstider och underhåll minskar också drastiskt eftersom elmotorn B-Air 185-12 har mycket färre rörliga (och därför slitagebenägna) delar jämfört med en dieselmotorkompressor. Den behöver bara service var 500:e timme, till skillnad från 2 000 timmar för en dieselmotorenhet. Batteriet skyddas också i ett tredubbelt hölje och kyls i vätska för att maximera prestanda.

Den toppmoderna drivningen med variabelt varvtal (VSD) och magnetmotorn justerar automatiskt motorns varvtal för att möta luftbehovet i realtid, vilket ökar energieffektiviteten med upp till 70 procent.

Precis som alla mobila luftkompressorer från Atlas Copco har B-Air genomgått en rigorös testprocess och bevisat att den fungerar optimalt även i de mest extrema klimatförhållandena: Från +45 °C till –25 °C.

Genom att använda batteribaserade energilagringssystem (ESS) får gruvföretag full kontroll över sina tillfälliga energitillämpningar genom att optimera produktionen, distributionen och förbrukningen av energi. Atlas Copcos energilagringssystem, som omfattar serierna ZBP och ZBC, passar för installationer på avlägsna och svåråtkomliga platser – ofta i stenbrott och gruvor. Dessa enheter är perfekta för tillämpningar med ett högt energibehov och variabla belastningsprofiler, vilket ökar det tillgängliga nätet när det är begränsat, och de klarar både låga belastningar och toppar.

Det här innovativa utbudet av litiumjonbaserade energilagringssystem kan fungera som fristående eller synkroniserade lösningar och utgör hjärtat i decentraliserade hybridsystem med flera energiingångar, bland annat kraftgeneratorer och förnybar energi. Med framväxten av mobila solcellsanläggningar och deras integrering i gruvindustrin spelar energilagringssystem dessutom en avgörande roll för lagring och distribution av den förnybara energin för hållbar drift på plats. Dessa batteribaserade enheter hjälper gruvföretag att implementera flexibel och pålitlig kraft samtidigt som de uppfyller regelverk och minskar kostnaderna och ligger i framkant av branschens omställning till mobila och hållbara energilösningar.

Även om dieseldrivna belysningsmaster traditionellt har använts för att belysa gruvplatser och därmed förlänger arbetsdagen och säkerställer säkra förhållanden har mer energieffektiva alternativ utvecklats under de senaste åren. El- och soldrivna belysningsmaster kan eliminera bränsleförbrukningen så att operatörerna kan dra nytta av kostnadsbesparande lösningar som uppfyller utsläppskraven för buller, ljus och CO2.

I enlighet med internationella bestämmelser tar Atlas Copco ansvar för batterierna i sina B-Air 185-12-kompressorer, sina energilagringssystem och sina sol- och hybridljusmaster när de når slutet av sin livscykel. Processen inleds med insamling av förbrukade litiumjonbatterier, som förvaras tillfälligt på ett säkert sätt. Det här steget är avgörande för att säkerställa korrekt hantering och separering av batterierna baserat på deras skick och typ. Atlas Copco samarbetar sedan med ett specialiserat återvinningsföretag som har den expertis och utrustning som krävs för att återvinna litiumjonbatterier på ett effektivt och säkert sätt.

Efter en viss tidsperiod demonteras batterierna och komponenterna säljs vidare. Denna åtgärd är inte bara i överensstämmelse med miljöbestämmelserna utan genererar även ekonomiska fördelar genom intäkter och minskat avfall. Batterierna som används i Atlas Copcos produkter är konstruerade med tanke på en cirkulär ekonomi och därför kan de också få nytt liv genom återtillverkningsprocessen. Trots en viss grad av nedbrytning kan batterierna användas på nytt i mindre krävande tillämpningar, såsom eltillförselsystem för hushåll. Genom att använda dessa ”second life”-batterier bidrar man betydligt till att minska mängden av elektroniskt avfall och miljöpåverkan. Även med minskad kapacitet kan dessa återanvända batterier leverera höga prestanda under upp till fyra år.