25 aprile 2023
Su una polverosa strada mineraria che si snoda lungo le Ande, un mostruoso camion delle dimensioni di una casa passa rombando con il suo carico di 300 tonnellate di minerale. Alzando lo sguardo attraverso la luce accecante del sole andino, l'osservatore si sforza di intravedere l'autista in cabina. Questo perché l'autista non c'è. Le macchine hanno preso il controllo della miniera. Alla Quellaveco, l'ultima miniera di rame di Anglo American, la multinazionale mineraria presenta una visione dell'evoluzione dell'attività di estrazione in futuro.
Costruita a Moquegua a un costo di circa 5,5 miliardi di dollari, si prevede che la miniera produrrà circa 300.000 tonnellate all'anno di rame (più molibdeno) nel prossimo decennio, consolidando la posizione del Perù come secondo fornitore di questo metallo rosso dopo il vicino Cile.
Si prevede che la nuova miniera, uno dei più grandi giacimenti di rame del pianeta, continuerà a sfornare metalli per i decenni a venire.
Seguendo un percorso preimpostato, i ventotto camion senza conducente pattugliano la fossa, mettendosi in coda per ricevere il minerale brillato o il materiale di scarto dalla pala meccanica e trasportarli al frantumatore principale o ai depositi, secondo necessità. Quando le loro strade si incrociano, i due camion si fermano mentre stabiliscono chi ha la precedenza.
Epiroc sta facendo la sua parte con sei carri di perforazione autonomi Pit Viper. Con un'altezza di quasi venti metri quando sono in posizione, i veicoli si posizionano automaticamente rispetto a una serie di fori di carica.
La Quellaveco è ben lungi dall'essere la prima miniera a introdurre veicoli autonomi. Dall'Australia al Cile, le società minerarie stanno facendo a gara per introdurre nuove tecnologie nelle loro operazioni, per migliorare la produttività, la sicurezza e le condizioni di lavoro dei dipendenti. Ma sarà il primo progetto di miniera greenfield a implementare la tecnologia nella sua progettazione iniziale.
La sicurezza è uno dei maggiori vantaggi nel trasporto e nella perforazione autonomi. Non solo i lavoratori sono tenuti lontano dai pericoli, ma le macchine sono programmate per essere molto più caute di quanto lo sarebbero gli operatori umani.
"Non abbiamo avuto un singolo incidente causato da una macchina autonoma. Difatti, le macchine autonome hanno evitato quelli che sarebbero potuti essere incidenti più gravi se fossero state azionate in modo convenzionale."
Inoltre, i veicoli autonomi si sono dimostrati più produttivi delle macchine convenzionali, mantenendo un ritmo regolare lungo il corso della giornata. Tra l'altro, i carri Pit Viper si sono dimostrati più precisi degli operatori umani, perforando tutti i fori entro 50 cm dalla posizione specificata nel schema di perforazione pre-programmato e alla lunghezza specificata. Con un carro convenzionale, la precisione può aggirarsi attorno a 0,8-1,2 metri.
Questa precisione è fondamentale per garantire la corretta distribuzione degli esplosivi in tutta la roccia e ottenere un'adeguata frammentazione. Questo aspetto, a sua volta, facilita l'intero processo di estrazione, dalla rapidità con cui la roccia può essere spalata alla sua distribuzione sicura nei camion fino all'efficienza con cui può essere polverizzata nel frantumatore.
"È di fondamentale importanza per il processo", spiega Sanders. Ma la gestione di una miniera digitale comporta nuove sfide per gli ingegneri minerari di Anglo American. Rimanere in contatto con decine di veicoli autonomi mentre si muovono all'interno della fossa significa garantire che sia disponibile uno spettro di banda larga sufficiente in tutte le fasi dell'operazione, in ogni momento.
Ciò può essere difficile data la complessa topografia della miniera, con i fronti della miniera sparsi su diversi piani lungo un sinuoso burrone di montagna, spiega Akemi Lucero, Sovrintendente alla perforazione e al brillamento.
Inizialmente, dati gli spazi ristretti in cui operavano, il sistema richiedeva un rimorchio entro un centinaio di metri da ogni carro di perforazione o si rischiava che l'attrezzatura si fermasse più volte a ogni turno. Tuttavia, adottando una tecnologia di rete più solida, gli ingegneri sono stati in grado di eliminare buona parte dei fermi macchina e aumentare significativamente la produttività.
"Penso che questa sia stata un'esperienza di apprendimento anche per Epiroc, poiché il supporto che hanno fornito è diverso in ogni operazione", afferma Lucero.
Finora, la soluzione più rapida è stata quella di inviare squadre di tecnici con scope e panni in una lotta senza fine contro la sporcizia per mantenere i sensori scintillanti. Poiché ciò va contro la filosofia autonoma della Quellaveco, il team di manutenzione sta lavorando a un impianto di depolverazione automatizzato per mantenere pulito il sito minerario tutto il giorno, tutti i giorni.
Ma la costruzione di una miniera digitale ha portato con sé anche nuove opportunità. Date le diverse competenze richieste per gestire le attrezzature di trasporto e perforazione autonome, Anglo American ha assunto molte collaboratori senza esperienza e li ha formati da zero.
"Due terzi dei nostri lavoratori non hanno mai lavorato prima nel settore minerario, il che è davvero qualcosa di completamente nuovo. Molti non avevano nemmeno la patente prima di unirsi a noi."
Karen Huamantuma, neolaureata in Ingegneria mineraria presso la vicina Università Nazionale di Moquegua, fa parte di questo gruppo di neoassunti. Le dita si muovono velocemente sulla tastiera mentre monitora due carri Pit Viper che perforano a diverse centinaia di metri di distanza. Sopra la sua testa, un grande schermo indica i livelli di carburante e acqua per ogni macchina e mostra il loro avanzamento attraverso le sequenze di fori che devono praticare.
"Non abbiamo mai studiato nulla del genere. A dire il vero, non sapevamo nemmeno che esistesse", afferma. Seduta su una sedia da ufficio ergonomica, ritiene che il vantaggio maggiore sia stato il comfort e la praticità.
"Non siamo esposti allo sporco e alla polvere o al rischio di caduta massi o cose del genere... è meglio che stare a casa."
Un altro vantaggio è stato lo snellimento del processo decisionale. In una capanna bassa ai margini della miniera si trova il controllo della missione di Quellaveco. Qui, una ventina di ingegneri come la Huamantuma siedono di fronte a lunghi schermi curvi che monitorano ogni aspetto delle operazioni minerarie, dalla perforazione al trasporto, dalla fresatura alla spedizione.
Con tutti gli attori chiave seduti in un'unica stanza, identificare le sfide e coordinare una risposta può richiedere solo pochi minuti anziché mezza giornata di discussioni. Ad esempio, se i recuperi di metallo calano nel centro di estrazione a causa di rame di qualità inferiore, basta una parola da parte dell'operatore dell'impianto al progettista della miniera per garantire che la miniera inizi ad estrarre minerali più ricchi
"Possiamo vedere l'andamento dei dati prima che si verifichi un problema reale e intraprendere azioni correttive prima la situazione degeneri", spiega Mancell.
