A monstrum bányamunkásoktól eddig sem állt távol az elektrifikáció és most nagyobb sebességre kapcsoltak, amihez nagyobb energiasűrűségű akkuk, hálózatok, töltők kellenek.

A hibrid megoldás már korábban is bevált a bányadömpereknél, és egyre több típus képes autonóm és/vagy távirányítós üzemmódra. Sőt, a gigászok troliváltozatai után szaporodnak a gázüzemű és akkus-elektromos változatok.

Egyre népesebb a bányadömperek gyártólistája, az amerikai, japán, koreai és fehérorosz márkák mellett már ott vannak a kínaiak. Volt honnan ellesni a műfaj fortélyait, mert a BelAZ, Caterpillar, GAZ, Hitachi, Hyundai, Komatsu, KRAZ, LARC, Liebherr, MAZ, Scania, Volvo márkák félévszázada uralták a piacot. Van köztük áramszedős troliváltozat, de egyre több a távirányítós gigadömper és az elektromos hajtású robotváltozat.

Rohamtempóban jönnek fel a kínai villamosok. Egy környezetvédelmi technológiai cég mutatta be legújabb akkumulátoros bányadömperét. A Zijin Mining Group leányvállalata, Zijin Longking ZL230E szállítójárműve a Longking Smart Environmental Protection Industrial Parkban készült. Saját tömege 120 tonna, terhelhetősége 230 tonna/125 köbméter, vagyis megpakolva bruttó 350 tonnás, ezzel a Zijin Longking a világ legnagyobb dömpere, legalábbis az elektromosok mezőnyében.

Mert a dízel-elektromosok között továbbra is a fehérorosz BelAZ 75710-es áll az élen. össztömege 810 tonna, szállítási kapacitása 450 tonna, kettő (egyenként 2300 lóerős teljesítményű 16 hengeres) dízelmotor termeli az elektromos áramot a kereket hajtó négy (egyenként 1200 kW teljesítményű) villanymotornak. A 20,6 méteres dömperben üresjáratnál csak egyik motor üzemel, maximális tempója 65 km/h, megpakolva 40 km/h., óránkénti fogyasztása 550 liter, vagyis egy műszak alatt kiürül az 5600 literes tankja, ára 2,5 milliárd forint, a 2013-ban bemutatott gigadömperből eddig három készült.

Legújabb 240 tonnás billencsét a Liebherr a Fortescue leánycégével, a WAE Technologies vállalattal fejlesztette: a hagyományos T 264 dömperből kiszerelték a 2700 lóerős teljesítményű dízelmotort és átépítették elektromos hajtásúvá. A rendszer tömege 15 tonna, az 1,4 megawattos, 36 modulos akkumulátorának hossza 3,6 méter, magassága 2,4 méter, töltéséhez félóra elég.

A rendszer hatékonyságát javító regeneratív fékezés a lejtőkön lefelé gurulva visszatáplálja a villamos energiát. A monstrumot a nyugat-ausztráliai Pilbarában tesztelték.

Az autonóm változatok első nemzedékének még volt vezetőfülkéje és a biztonság kedvéért ült is benne ember, ezeket közúton is tesztelték, de a bányákban, zárt üzemi területeken már teljesen önálló robotváltozatok dolgoznak.

A Scania AXL dömperben elhagyták a kabint, ami messziről felismerhetővé teszi a Rio Tinto nyugat-ausztráliai Dampier Salt telephelyén dolgozó bányamunkás gépeket. A kamerákkal, radarokkal, lézerekkel és GPS-szel tájékozódó AXL-ek egymással is kommunikálnak, olyannyira biztonságosan, hogy a dömperflottát egyetlen diszpécser felügyeli. A robottechnológiával működő AXL hajtáslánca meglehetősen konzervatív: bioüzemanyaggal táplált hagyományos dízelmotorja automata sebességváltón át hajtja a nyolc kereket, melyből az első négy kormányzott.

Mivel a bányászati ​​ipar is átáll a dízelüzemű gépekről az elektromosokra, gyorsul a villamosítás. Az alacsony bázisról induló kategória, az elektromos bányászati ​​járművek globális piaca várhatóan 27 milliárd dollárosra bővül.

Az elmúlt 5 évben ez a szegmens dinamikusan fejlődött, mivel az évtizedek óta használt gépi technológiákat felforgatja az elektrifikáció lehetősége. A gépgyártók, a bányászati ​​vállalatok és a kormányok egyre inkább egyetértenek abban, hogy céljuk a bányászati ​​iparág villamosítása, ami a bányákban az elektromos gépek szélesebb körű elterjedéséhez vezet.

Míg a piac továbbra is olyan kihívásokkal néz szembe, amelyekkel az elkövetkező években foglalkozni kell, az IDTechEx új " Elektromos járművek a bányászatban 2027-2047: Technológiák, szereplők, előrejelzések " című jelentése részletezi, hogy az elektromos bányászati ​​gépek globális piaca várhatóan több mint 27 milliárd USD-re fog növekedni 2047-re.

Mi ösztönzi az elektromos gépek elterjedését?

Mivel a globális ágazatokban egyre nagyobb figyelmet fordítanak a dekarbonizációra és a fenntarthatóságra, a bányászati ​​ipar is célkeresztbe került. A bányászat a globális üvegházhatású gázok kibocsátásának 2-3 százalékáért felelős, amelynek több mint fele a dízelbányászati ​​gépek közvetlen kibocsátásából származik. Ezért villamosításuk hozzájárulhat a globális kibocsátások csökkentéséhez, és segíthet az országoknak fenntarthatósági céljaik elérésében.

Környezetvédelmi tulajdonságaik mellett az elektromos járművek (EV-k) más működési előnyökkel is járnak. Sokkal kevesebb hőt, zajt és rezgést termelnek, mint a dízel belső égésű motorok, így tisztább és biztonságosabb munkakörnyezetet teremtenek. A közvetlen kipufogógáz-kibocsátás hiánya a dolgozó személyzetnek is előnyös, különösen a föld alatti munkavégzés során, és drasztikusan csökkenti a drága és energiaigényes szellőztetőrendszerek iránti igényt. Ezenkívül az EV-knek kevesebb mozgó alkatrészük van, és ritkábban kell javítaniuk, miközben alapjáraton vagy álló helyzetben sem fogyasztanak energiát.

A bányászat villamosításának legjelentősebb mozgatórugója azonban az elektromos járművek által a dízellel szemben kínált pénzügyi előnyök. Ez nagyrészt az olcsóbb villamos energia használatából adódik, a megtakarítások pedig gyorsan megnőhetnek számos gép magas kihasználtsági aránya (akár napi 24 órás működés) miatt. Az IDTechEx új jelentése szerint bár az elektromos gépek magasabb kezdeti költséggel járnak, az energiaköltségeken keresztül elért megtakarítások több mint elegendőek ahhoz, hogy ezt ellensúlyozzák, és az elektromos járműveket a teljes birtoklási költség (TCO) alapján pénzügyileg előnyössé tegyék. Ez még azelőtt történik, hogy más megtakarítási forrásokat, például a csökkentett karbantartási költségeket és a jobb hajtáslánc-hatékonyságot figyelembe vennénk.

Milyen akadályokkal szembesülnek az elektromos járművek?

Az elmúlt 5 évben a gépek villamosítása terén bekövetkezett összes fejlődés ellenére az iparág továbbra is jelentős technikai és piaci tényezőkkel néz szembe, amelyek akadályozzák az elterjedést. Különösen a bányászati ​​gépek magas kihasználtsági aránya jelent komoly kihívást mind az akkumulátortechnológiáknak, mind a bányászatban használt töltőrendszereknek.

A legtöbb gép ma már olyan nagy akkumulátorokkal van felszerelve, amelyek körülbelül 6 órás folyamatos működést tesznek lehetővé, mielőtt újra kellene tölteni őket. Ez a gépgyártók által az elmúlt évek fejlesztéseinek eredménye, de még mindig messze van attól a közel állandó működéstől, amelyhez a bányászati ​​vállalatok a meglévő dízelberendezésekkel hozzászoktak. A bányák által igényelt termelékenységnövelés eléréséhez nagyobb akkumulátorcsomagok, energia-sűrűbb akkumulátortechnológiák és gyorsabb töltőrendszerek kombinációjára lesz szükség az állásidő minimalizálása érdekében.

Már önmagában a töltés is kihívást jelent, mivel a távoli helyszíneken található bányák gyakran rossz vagy ingadozó hálózati hozzáféréssel rendelkeznek a gyors töltés lehetővé tételéhez. Az elektromos járművek jövőbeli széles körű elterjedése a bányászatban jelentősen növelni fogja az elektromos terhelést, és a helyszíni elektromos infrastruktúra korszerűsítését teszi szükségessé. Ez hosszú távon olyan megoldásokat is magában foglalhat, mint a BESS telepítések vagy a mikrohálózatok.

Törvényhozási szinten, bár a kormányok érdeklődnek a bányászati ​​tevékenységek dekarbonizációja iránt, a mai napig kevés olyan szabályozás született, amely kifejezetten a bányászati ​​gépek villamosítására irányulna. Kanada az egyetlen ország, amely ezt megtette, míg más régiók, köztük Kína, India és Ausztrália, átfogó, a mobilitást célzó politikákkal rendelkeznek, amelyek a gépek bizonyos mértékű villamosításához vezettek. Döntő fontosságú, hogy az Egyesült Államokban nagy a bányászati ​​iparág, de nincs olyan szabályozási keretrendszer, amely ösztönözné az elektromos járművek elterjedését.

Mit tartogat a jövő az elektromos bányászgépeknek?

Az elektromos gépek már bizonyították, hogy környezeti, működési és pénzügyi előnyöket biztosítanak a bányáknak, ami a ​​flottákban való elterjedésükhöz vezetett.

Ez az elterjedés várhatóan felgyorsul a következő 20 évben, mivel az eredetiberendezés-gyártók (OEM) folyamatosan fejlesztik a jármű-, akkumulátor- és hajtáslánc-technológiákat, és ahogy a töltőinfrastruktúra optimalizálódik a bányászati ​​környezetre. Döntő fontosságú, hogy az elterjedést valószínűleg kevésbé a szabályozási nyomás, és inkább a bányászati ​​vállalatok általi független elektromos járművek elterjedése fogja vezérelni.

Az akkumulátoripar fejlődése szintén kulcsfontosságú lesz a növekedés szempontjából, lehetővé téve a nagy, MWh-s méretű akkumulátorok gyakoribbá válását a legnagyobb elektromos bányászati ​​teherautókban, valamint elősegítve az üzemidő meghosszabbítását és a gépek termelékenységének javítását. Az akkumulátor-innováció folytatódásával a lítium-ion akkumulátorcsomagok csökkenő árai várhatóan bekerülnek a bányászatba, csökkentve az elektromos járművek kezdeti árfelárát, és potenciálisan tovább növelve azok elterjedését.

Fotók: BELAZ, Caterpillar, GAZ, Hitachi, Hyundai, Komatsu, KRAZ, LARC, Liebherr, MAZ, Scania, Zijin Longking, Volvo

IDTechEx

Független kutatásai a feltörekvő technológiákról és azok piacairól szól immár több mint negyedszázada, miközben előrejelzéseket készít az ellátási láncról, piaci követelményei, lehetőségekről. További információ: research@IDTechEx.com

További autós tartalmakért kövess minket Facebookon is!