Lityum iyon bataryaların madencilik sektörünün gelişimindeki rolü
25 Mart 2024 Pazartesi
Dünya çapında endüstriler karbon ayak izlerini sınırlamak ve sera gazı emisyonlarını azaltmak için büyük çaba sarf ediyor. Bu geçişin en önemli faktörlerinden biri de yenilenebilir enerji kaynaklarının benimsenmesi. Taşınabilir hava ve gücün gitgide önemli olduğu günümüzün gelişmiş teknolojik madencilik sektöründe, bataryalar üretkenliği ve operasyonel verimliliği artırmada önemli bir rol oynuyor.
Son yıllarda madencilik gibi endüstriyel uygulamalarda en çok kullanılan üç ana batarya tipi kurşun asit bataryalar, nikel demir (Ni-Fe) bataryalar ve lityum iyon (Li-ion) bataryalardır. Lityum iyon bataryalar, çok yönlülüğü ve yüksek verimliliğiyle bilinir. Bu özellikler yüksek enerji yoğunluğu, nispeten düşük kendi kendine boşalma oranı ve hafıza etkisi olmaması nedeniyle çok çeşitli uygulamalar için uygundur.
Lityum iyon bataryaların en önemli avantajlarından biri, kapasitede önemli bir düşüş olmadan çok sayıda şarj ve boşalma döngüsüne dayanabilmesidir. Sınırlı sayıda döngüden sonra performansta hızlı bir düşüş yaşayabilen diğer batarya teknolojilerinin aksine lityum iyon bataryalar, optimum performansı korurken yüzlerce döngüye dayanabilir. Bu dayanıklılık yalnızca batarya ömrünü uzatmakla kalmaz, aynı zamanda daha kârlı bir uzun vadeli yatırım anlamına da gelir.
Geleneksel bataryalarda yaygın bir sorun olan hafıza etkisi, lityum iyon bataryalarda bulunmaz. Tam kapasitelerini korumak için tam şarj ve boşalma döngüsü gerektiren eski bataryaların aksine lityum iyon bataryalarda böyle bir durum söz konusu değildir. Herhangi bir yük seviyesinde şarj etme kolaylığı, çalışmaya önemli bir değer katar ve batarya ömrünü uzatır.
Madencilik sektörü için li-ion bataryalı çözümler
Madencilik uygulamaları için son teknoloji ürünü, verimli çözümler arasında lityum iyon bataryalı çözümler, daha sürdürülebilir uygulamalarda yeni bir çağ başlatıyor. Bu bağlamda Atlas Copco, son birkaç yıldır kendini sektörün en gelişmiş ve güvenilir oyuncularından biri olarak konumlandırdı ve madencilik operasyonlarını verimli ve sorumlu bir şekilde yürütmek için en yeni teknolojileri sorunsuz bir şekilde entegre eden çözümler sağladı. Bu gelişmiş yaklaşım, madencilik uygulamalarının acil enerji taleplerini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda madencilik sektörü için daha sürdürülebilir bir gelecek sağlarken çevre üzerindeki etkiyi azaltma taahhüdünü de vurgular. Atlas Copco'nun güç, ışık ve basınçlı hava için li-ion bataryalı çözümleri, son müşteriye daha fazla üretkenlik ve daha güvenli, sağlıklı çalışma koşulları sunar. Bu çözümler, enerji açısından daha verimli madencilik uygulamalarına yönelik stratejik bir atılımı temsil eder ve endüstriyi ileri taşır.
Taşınabilir bataryalı üniteyle basınçlı hava üretme
Atlas Copco'nun bataryalı B-Air 185-12 taşınabilir kompresörü
Dünyanın ilk bataryalı taşınabilir vidalı kompresörü Atlas Copco B-Air yakın zamanda piyasaya sunuldu. Bu, madencilik sektörünün daha verimli ve daha düşük karbonlu bir geleceğe doğru ilerlemesinde bir dönüm noktası yarattı. İçten yanmalı motordan elektrik motoruna geçiş, yerel emisyon üretilmemesi dahil olmak üzere birçok avantaj sağlar. Hatta B‑Air 185-12, yaklaşık 30 binek otomobilin yıllık egzoz emisyonuna eşdeğer olan 140 ton CO2 emisyonu tasarrufu sağlar.
Ayrıca B-Air 185-12'nin elektrik motorunun hareketli (ve dolayısıyla aşınan) parçaları dizel motor kompresörüne göre çok daha az olduğu için arıza süresi ve bakım önemli ölçüde azalır. Dizel motor ünitesi için 2.000 saate kıyasla bu ünite yalnızca 500 saatte bir bakıma ihtiyaç duyar. Bu sırada, batarya grubu üçlü muhafazada korunur ve performansı en üst düzeye çıkarmak için sıvı soğutma kullanılır.
Son teknoloji ürünü değişken hızlı ünite (VSD) ve mıknatıslı motoru motor devrini otomatik olarak ayarlayarak gerçek zamanlı hava talebini karşılar ve enerji verimliliğini %70'e kadar artırır.
Tüm Atlas Copco taşınabilir hava kompresörleri gibi B-Air de +45°C ile -25°C arasında en zorlu iklim koşullarında bile en iyi şekilde performans gösterdiğini kanıtlayan zorlu bir test prosesinden geçmiştir.
Enerji depolama sistemleri, madencilik operasyonlarında güç kaynağını yeniden şekillendiriyor
Atlas Copco'nun ZBC 250-575 enerji depolama sistemleri
Madencilik şirketleri, bataryalı enerji depolama sistemleri (ESS) kullanarak enerji üretimi, dağıtımı ve tüketimini optimize ederek geçici güç uygulamaları üzerinde tam kontrol sahibi olabilir. Atlas Copco'nun ZBP ve ZBC serilerinden oluşan enerji depolama sistemleri, uzak ve erişmesi zor konumlardaki kurulumlar için uygundur. Taş ocakları ve yeraltı madenlerinde genellikle böyle koşullarda çalışılır. Bu üniteler, yüksek enerji talebi ve değişken yük profillerine sahip uygulamalar için idealdir, şebeke gücü sınırlı olduğunda şebekeye güç sağlar ve hem düşük yükleri hem de tepe değerlerini karşılar.
Lityum iyon ESS'nin bu yenilikçi portföyü bağımsız veya senkronize olarak çalışabilir ve güç jeneratörleri ve yenilenebilir enerjiler gibi birden fazla enerji girişine sahip, merkezi olmayan hibrit sistemlerde temel noktadır. Ayrıca mobil güneş enerjisi santrallerinin geliştirilmesi ve madencilik sektörüne entegre edilmesi sayesinde enerji depolama sistemleri, bu yenilenebilir enerjinin depolanmasında ve sahada sürdürülebilir bir şekilde güç sağlayacak şekilde dağıtılmasında önemli bir rol oynayacaktır. Bu bataryalı üniteler, madencilik şirketlerinin esnek ve güvenilir güç dağıtımı yaparken yönetmeliklere uymasına ve maliyetleri azaltmasına yardımcı olarak endüstrinin taşınabilir ve sürdürülebilir enerji çözümlerine geçişine öncülük eder.
Daha fazla üretkenlik için enerji tasarruflu aydınlatma çözümleri
Atlas Copco'nun HiLight S2+ güneş enerjili aydınlatma kulesi
Madencilik sahalarını aydınlatmak, iş gününü artırmak ve güvenli koşullar sağlamak için geleneksel olarak dizel motorlu aydınlatma kuleleri kullanılsa da son yıllarda daha enerji verimli alternatifler geliştirilmiştir. Elektrikli ve güneş enerjili aydınlatma kuleleri, yakıt tüketimini ortadan kaldırarak işletmecilerin gürültü, ışık ve CO2 emisyon yönetmeliklerine bağlı maliyet azaltma çözümlerinden faydalanmasını sağlar.
Madencilik uygulamalarında HiLight S2+
Atlas Copco'nun en yeni güneş enerjili aydınlatma kulesi HiLight S2+ fotovoltaik panelleriyle güneşten salınan enerjiyi yakalayan lityum iyon bataryalara sahiptir. Bu enerji dört 90 W LED projektörü çalıştırmak için kullanılır. Bu yenilikçi aydınlatma kulesi, çalışanlara iyi bir görüş alanı sunarak ve tüm yıl boyunca uygun hava koşullarıyla otonom çalışmalarla verimlilik ve yüksek performans sağlar.
HiLight BI+ 4 hibrit aydınlatma kulesi
Buna ek olarak işletmeciler yeni bir aydınlatma çözümünün de yükselişini gördü: Hibrit aydınlatma kulesi. Atlas Copco, maksimum esneklik için batarya kullanımını düşük tüketimli Stage V dizel motorla bir araya getiren HiLight BI+ 4'ü kısa bir süre önce piyasaya sürdü. Batarya kullanma özelliği, motor kullanımını azaltarak ünitenin ömrünü uzatır ve düşük Toplam Sahip Olma Maliyetine (TCO) sahip geçici bir aydınlatma çözümü sağlar.
Lityum iyon bataryalarda nihai bertaraf
B-Air 185-12 kompresörleri, enerji depolama sistemi portföyü ve güneş enerjili ve hibrit aydınlatma kuleleri bataryalarının kullanım ömürlerinin sonundaki sorumlulukları uluslararası düzenlemelere uygun olarak Atlas Copco'ya aittir. Proses, geçici olarak güvenli bir şekilde saklanan kullanılmış lityum iyon bataryaların toplanmasıyla başlar. Bu adım, bataryaların durumuna ve tipine göre uygun şekilde işlenmesini ve ayrılmasını sağlamak için çok önemlidir. Atlas Copco daha sonra li-ion bataryaları verimli ve güvenli bir şekilde geri dönüştürmek için gerekli uzmanlığa ve ekipmana sahip özel bir geri dönüşüm şirketiyle iş birliği yapar.
Belirli bir süre sonra bataryalar demonte edilir ve bileşenleri satışa sunulur. Bu işlemde çevresel düzenlemelere uyumun yanında gelir sağlanarak ve israf azaltılarak ekonomik avantajlar da elde edilir. Atlas Copco ürünlerinde kullanılan bataryalar döngüsel ekonomi düşünülerek tasarlanmıştır ve bu amaçla yeniden üretim prosesi sayesinde ikinci bir kullanım ömrü de elde edilebilir. Bataryalar, belirli bir derecede bozulsa bile, ev tipi güç kaynağı sistemleri gibi daha az güç gerektiren uygulamalar için kullanılabilir. Bataryalara "ikinci ömür" sağlanması, elektronik atıkların ve çevresel etkilerin azaltılmasına önemli ölçüde katkıda bulunur. Kapasitelerinin azalmasına rağmen, bu yeniden kullanılan bataryalar yine de potansiyel olarak dört yıla kadar sürebilen önemli bir performans sunar.
Farklı batarya tiplerine genel bakış
Batarya teknik özellikleri |
Kurşun-asit | Nikel-demir (Ni-Fe) | Lityum iyon (Li-ion) |
Enerji yoğunluğu |
25-40 Wh/kg |
40-60 Wh/kg |
90-190 Wh/kg |
Verimlilik |
%50-70 |
%70-90 |
%80-90 |
Kullanım ömrü deşarjı (%80) |
200-1000 |
1000 |
2000-4000 |
DoD (Deşarj Derinliği) |
%60 |
%80 |
%80 |
Şarj kapasitesi |
8-16 sa |
2-4 sa |
1 sa |
Kendi kendine boşalma/ay |
%5-15 |
%20 |
<%5 |
Maksimum şarj akımı |
0,05 C |
1 C |
2 C |
Şarj sıcaklığı sınırı |
-20-50ºC |
0-45ºC |
-15-45ºC |
Bakım gereksinimleri |
3-6 ay (eşitlenme) |
30-60 dpi (boşalma) |
Yok |
Toksisite |
Yüksek |
Yüksek |
Düşük |
Maliyet (döngü/kw/sa) |
Orta |
Orta |
Çok Düşük |
Uygulama |
Sabit |
Sabit |
Esas |