Ενεργειακές προκλήσεις στον εξορυκτικό κλάδο: Η περίπτωση της γεωθερμίας

Ενεργειακές προκλήσεις στον εξορυκτικό κλάδο: Η περίπτωση της γεωθερμίας

Με τον κόσμο να εστιάζει στην ενεργειακή μετάβαση προς την κατεύθυνση των μηδενικών εκπομπών άνθρακα, οι κυβερνήσεις θέτουν με πρωτοφανή ρυθμό, νομικά δεσμευτικούς στόχους για την υιοθέτηση της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές και των τεχνολογιών μηδενικών εκπομπών άνθρακα.

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Προκειμένου να υποστηριχθεί η συγκεκριμένη πολιτική και η μεταβολή στις μορφές ενέργειας, η ζήτηση για πρώτες ύλες που σχετίζονται με αυτές τις νέες τεχνολογίες προβλέπεται να εκτιναχθεί στα ύψη. Κάθε μία από τις τεχνολογίες που παρουσιάζονται στο παρακάτω σχήμα έχει τη θέση της στην ενεργειακή μετάβαση. Οι προβλέψεις δείχνουν ότι θα υπάρξει αύξηση της ζήτησης σε όλες τις πρώτες ύλες που εμφανίζονται (όπως επίσης και σε άλλες που δεν εμφανίζονται στο σχήμα).

Κρίσιμες πρώτες ύλες για τη μετάβαση σε μια οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα, ανά τύπο τεχνολογίας

Σύμφωνα με τον Όμιλο της Παγκόσμιας Τράπεζας και την Ecofys, για να υποστηρίξει αυτήν την αυξημένη ζήτηση παραγωγής, η βιομηχανία εξόρυξης θα αυξήσει τις ενεργειακές της απαιτήσεις κατά 36% έως το 2035. Ιδιαιτέρως η ηλεκτρική ενέργεια αναμένεται να αυξηθεί με ακόμη ταχύτερους ρυθμούς καθώς περισσότερα ορυχεία υιοθετούν την αυτοματοποίηση και την τροφοδότηση των λειτουργιών τους με μορφές ηλεκτρικής ενέργειας.

Η εξορυκτική βιομηχανία είναι ήδη μεγάλος καταναλωτής ενέργειας, αντιπροσωπεύοντας σχεδόν το 11% της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας. Αυτή η ενεργειακή ζήτηση αφήνει τη βιομηχανία ευάλωτη στη διαθεσιμότητα ηλεκτρικής ενέργειας και στις κυμαινόμενες τιμές ενέργειας σε ολόκληρο τον κόσμο. Ενώ προσπαθεί να αντιμετωπίσει αυτές τις προκλήσεις, ο κλάδος πρέπει επίσης να ανταποκριθεί στην αυξανόμενη πίεση από ενδιαφερόμενους φορείς όπως τοπικές κοινότητες, κυβερνήσεις και τελικούς χρήστες για τη βελτίωση της περιβαλλοντικής και κοινωνικής τους απόδοσης.

Αυτό μπορεί να αποδοθεί στην παγκόσμια εστίαση στην κλιματική αλλαγή και στην ενεργειακή μετάβαση που ακολουθεί. Οι καταναλωτές συνειδητοποιούν από πού προέρχονται τα αγαθά και το αποτύπωμα άνθρακα που σχετίζεται με τον κύκλο ζωής τους, με τους επενδυτές να δίνουν προτεραιότητα σε βιώσιμα έργα. Ως εκ τούτου, οι νέες επενδύσεις σε ενεργειακές υπηρεσίες χαμηλών εκπομπών άνθρακα είναι υψίστης σημασίας για το μέλλον.

Με τόσες πολλές διαθέσιμες επιλογές παραγωγής ενέργειας, πώς επιλέγουν οι υπεύθυνοι λήψης αποφάσεων τη σωστή προσέγγιση; Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που συνήθως έρχονται στο μυαλό πρώτα, είναι η αιολική και η ηλιακή. Αν και αυτές οι μορφές έχουν σημαντικά οφέλη, μερικές φορές δεν είναι βέλτιστες για τη βιομηχανία εξόρυξης λόγω της διακοπτόμενης διαθεσιμότητας τους (με τα περισσότερα ορυχεία να απαιτούν σταθερό φορτίο). Απαιτείται αποθήκευση μεγάλης κλίμακας για να διασφαλιστεί ότι αυτές οι τεχνολογίες ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις της βασικης διαθέσιμης ισχύος του κλάδου, και η αποθήκευση αυτή είναι ιδιαίτερα κοστοβόρα.

Προφίλ παραγωγής αιολικής και ηλιακής ενέργειας σε σύγκριση με ένα τυπικό προφίλ ενεργειακού φορτίου ορυχείων

Εάν δύο από τους μεγαλύτερους παίκτες της βιομηχανίας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας δεν είναι ιδανικοί, τότε τι είναι; Η γεωθερμία θα μπορούσε να είναι η επιλογή που χρειάζεται η βιομηχανία. Με τη διαθεσιμότητα της 24 ώρες το 24ωρο και τη δυνατότητα να παρέχει τόσο παραγωγή ηλεκτρικής όσο και θερμικής ενέργειας για την υποστήριξη των λειτουργιών μιας εκμετάλλευσης, η γεωθερμία φαίνεται να είναι η βέλτιστη επιλογή για τη βιομηχανία εξόρυξης στην επιδίωξη της να υιοθετήσει ένα «πράσινο» μέλλον.

Αλλά αν η γεωθερμική ενέργεια ταιριάζει τόσο καλά στη βιομηχανία εξόρυξης, τότε το πραγματικό ερώτημα είναι γιατί δεν έχουμε δει περισσότερα παραδείγματα γεωθερμικών εφαρμογών στη βιομηχανία μέχρι σήμερα; Υπάρχουν μερικές απόψεις εκεί έξω, αλλά ένα κοινό θέμα φαίνεται να είναι ότι η γενική επίγνωση και οι αποδεδειγμένες δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας δεν είναι τόσο ευρέως κατανοητές σε σύγκριση με άλλες, όπως η αιολική και η ηλιακή. Ως εκ τούτου, η γεωθερμία παραβλέπεται ή απορρίπτεται χωρίς ιδιαίτερη προσοχή από εταιρείες που εξετάζουν ενεργά τις επενδύσεις στην ενεργειακή τους υποδομή.

Τούτου λεχθέντος, σχεδόν 16.000 MWe γεωθερμικής ενέργειας είναι επί του παρόντος διαθέσιμα σε όλο τον κόσμο. Η τεχνολογία έχει δει μια ανοδική τάση επενδύσεων και καινοτόμων νεοφυών επιχειρήσεων που θέλουν να αξιοποιήσουν το κύμα της ενεργειακής μετάβασης. Όπου είναι εφικτό, οι γεωθερμικές λύσεις μπορούν να συμβάλλουν στην αντιμετώπιση των ενεργειακών απαιτήσεων του τομέα εξόρυξης και θα πρέπει να αποτελούν σοβαρή εναλλακτική για τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων.

Η πραγματικότητα

Έχουμε δει παραδείγματα χυτηρίων που κλείνουν ή περιορίζονται σε όλο τον κόσμο λόγω ζητημάτων ενέργειας, όπως η μεταλλουργία San Ciprian της Alcoa στην Ισπανία. Η εταιρεία περιόρισε την παραγωγή της για δύο χρόνια λόγω «υπερβολικών τιμών ενέργειας». Ένα άλλο παράδειγμα είναι η παύση λειτουργίας της μεταλλουργίας KAP στο Μαυροβούνιο το Δεκέμβριο 2021 και πάλι λόγω σημαντικής αύξησης των τιμών της ενέργειας.

Ομοίως, πριν από τις επαναδιαπραγματεύσεις για την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας με τη Meridian και την Contact Energy στη Νέα Ζηλανδία το 2021, η Rio Tinto σκέφτηκε να κλείσει τις New Zealand Aluminium Smelters (NZAS) στο Tiwai Point λόγω της τιμολόγησης της ενέργειας. Η NZAS είναι ο μεγαλύτερος καταναλωτής ισχύος της χώρας (13%). Η Νέα Ζηλανδία κατατάσσεται επίσης στην 5η θέση παγκοσμίως όσον αφορά την εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύ που προέρχεται από γεωθερμικές πηγές, ωστόσο, το σύνολο της γεωθερμικής παραγωγής με εμπορικές εφαρμογές βρίσκεται στο βόρειο νησί.

Η πραγματικότητα είναι ότι, με πολλά εργοστάσια σε όλο τον κόσμο να αντιμετωπίζουν παρόμοια προβλήματα και να περιορίζουν ή να σταματούν τη λειτουργία τους, οι τιμές των πρώτων υλών συνεχίζουν να ανεβαίνουν. Ένας τρόπος για το μετριασμό αυτών των τρωτών σημείων είναι οι εταιρείες εξόρυξης να εξασφαλίσουν ενέργεια από μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας που είναι λιγότερο επιρρεπής στις διακυμάνσεις των τιμών.

Αυτός ακριβώς είναι ο τρόπος με τον οποίο η Alcoa σχεδιάζει να επιστρέψει το μεταλλουργείο San Ciprian σε πλήρη δυναμικότητα έως το 2024 βάσει συμβάσεων χρήσης ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Συγχρόνως, οι περισσότερες μεγάλες εταιρείες εξόρυξης όπως η Glencore, η BHP, η Rio Tinto, η Fortescue και πολλές άλλες επενδύουν σε μεγάλο βαθμό σε έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε όλο τον κόσμο.

Σύμφωνα με την Deloitte, «οι εξορυκτικές εταιρείες έχουν την ευκαιρία να μειώσουν το ενεργειακό κόστος έως και 25% στις υφιστάμενες δραστηριότητες και κατά 50% στις νέες εκμεταλλεύσεις μέσω ενός αποτελεσματικού προγράμματος διαχείρισης ενέργειας, του οποίου οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αποτελούν σημαντικό στοιχείο. Εκτός από την εξοικονόμηση κόστους, η δυνατότητα μείωσης των εκπομπών και η διατήρηση της κοινωνικής άδειας λειτουργίας του ορυχείου αυξάνει ακόμη περισσότερο το όφελος των εταιρειών». 

Εργοστάσιο αλουμινίου Alcoa Australia

Πλεονεκτήματα της γεωθερμίας στις εργασίες εξόρυξης

Η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να παρέχει 24/7 παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητα υψηλής θερμοκρασίας για πολλές εφαρμογές εξόρυξης. Εκτός από την παροχή ενεργειακής ασφάλειας, οι καθαρές, βιώσιμες πηγές ενέργειας όπως η γεωθερμία έχουν ισχυρό οικονομικό κίνητρο.

Οι τοποθεσίες που είναι πλούσιες σε ορυκτά που αναζητά η μεταλλευτική βιομηχανία τείνουν να συμπίπτουν με περιοχές κατάλληλες για γεωθερμική ανάπτυξη. Μελέτες δείχνουν ότι οι γεωθερμικές δεξαμενές υψηλής θερμοκρασίας που απαιτούνται για την παραγωγή γεωθερμικής ενέργειας συσχετίζονται με υψηλές συγκεντρώσεις ορυκτών που σχηματίζονται από υδροθερμικές αλλοιώσεις όπως ο άργυρος, ο χαλκός και ο χρυσός. Αυτή η σχέση αυξάνει την πιθανότητα να είναι εφικτή μια γεωθερμική εφαρμογή στις περισσότερες περιοχές εξόρυξης πολύτιμων μετάλλων.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το χρυσωρυχείο Lihir στην Παπούα Νέα Γουινέα, όπου μια σειρά από δοκιμαστικές γεωτρήσεις εντόπισαν γεωθερμικές δεξαμενές που κυμαίνονται από 240 έως 300°C. Αυτοί οι πόροι χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη μιας γεωθερμικής μονάδας ισχύος 6 MW το 2003, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση περίπου 200.000 $ ΗΠΑ / μήνα. Σήμερα, η ισχύς του εργοστασίου είναι 56 MW, παρέχοντας το ~75% των αναγκών σε ενέργεια της εξόρυξης και ~40 εκατομμύρια δολάρια σε εξοικονόμηση από την αντιστάθμιση της κατανάλωσης βαρέος μαζούτ.

Αυτή η εξοικονόμηση έγινε αισθητή άμεσα από την ιδιοκτήτρια εταιρεία του ορυχείου, τη Newcrest Mining, αλλά και έμμεσα με την υποστήριξη της τοπικής κοινότητας, λόγω της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Πέρα από τα οικονομικά οφέλη, η χρήση γεωθερμίας παρείχε στη Newcrest Mining υψηλό επίπεδο ενεργειακής ανεξαρτησίας, μεγαλύτερη ευελιξία στις λειτουργίες του ορυχείου της, λιγότερο επαχθείς συμφωνίες αγοράς ενέργειας και σχετικά σταθερό ενεργειακό OPEX.

Αυτό το γεωθερμικό σύστημα μπορεί να απαντηθεί και σε άλλες ηφαιστειακές περιοχές σε όλο τον κόσμο. Μια άλλη εταιρεία του τομέα εξόρυξης που έχει στοχεύσει αυτή την ευκαιρία είναι η Fortescue Metals Group (FMG). Η FMG, υπό την αδελφή της εταιρεία Fortescue Future Industries, υπέγραψε συμφωνία με την Πολιτεία της Παπούα Νέας Γουινέας για τη διεξαγωγή μελετών σκοπιμότητας σε 11 έργα γεωθερμικής ενέργειας στο PNG και σε άλλες γύρω περιοχές.

Αν και δημοσιοποιείται ότι η ενέργεια προορίζεται για παραγωγή πράσινου υδρογόνου και πράσινης αμμωνίας, υπάρχει κάθε πιθανότητα να χρησιμοποιηθεί και για έργα εξόρυξης. Εκτός από την παραγωγή ενέργειας, η γεωθερμία έχει πολλές εφαρμογές άμεσης χρήσης στην εξόρυξη, όπως η αφαλάτωση, θέρμανση/ψύξη, κ.α. Η ευκαιρία να συλλεχθεί η ενέργεια που περιέχεται στη γη ακριβώς κάτω από τις υπάρχουσες εργασίες εξόρυξης έχει τεράστιες δυνατότητες, αλλά σπάνια αποτελεί αντικείμενο εκμετάλλευσης.

Χρυσωρυχείο Lihir στην Παπούα Νέα Γουινέα με το γεωθερμικό εργοστάσιο (αριστερά)

Διερεύνηση του δυναμικού γεωθερμικής ενέργειας

Σε πολλές περιπτώσεις, η μεταλλευτική έρευνα για εξόρυξη και γεωθερμία είναι παρόμοιες. Και οι δύο περιλαμβάνουν επιφανειακές μελέτες σε συνδυασμό με τη πραγματοποίηση δοκιμαστικών γεωτρήσεων, συχνά σε βάθη 2-3.000 m, για την ανάλυση της γεωλογίας και των ειδικών χαρακτηριστικών του υπεδάφους. Έτσι, με την εκ νέου ανάλυση ή τις προσπάθειες μεταλλευτικής έρευνας με διπλό στόχο, η τεχνική σκοπιμότητα του γεωθερμικού δυναμικού μπορεί να προσδιοριστεί με σχετικά ελάχιστο πρόσθετο οικονομικό κόστος.

Χάρτης των παγκόσμιων εξορυκτικών δραστηριοτήτων που επικαλύπτονται με περιοχές με γεωθερμικό δυναμικό

Το πρώτο βήμα για τη διερεύνηση της γεωθερμικής ενέργειας ως πιθανής επένδυσης για την παροχή ενέργειας χαμηλών εκπομπών άνθρακα είναι η διεξαγωγή μελέτης σκοπιμότητας. Η μελέτη αυτή θα εξετάσει το δυναμικό των διαθέσιμων πόρων σε μια περιοχή και την επιχειρηματική λογική μιας σχετικής  εγκατάστασης. Μια μελέτη σκοπιμότητας περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός υπολογιστικού μοντέλου του γεωθερμικού πόρου καθώς και την εκτίμηση του δυναμικού πόρων και της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας.

Το στάδιο σκοπιμότητας οποιουδήποτε έργου είναι ζωτικής σημασίας, καθώς παρέχει στους λήπτες αποφάσεων τις πληροφορίες που χρειάζονται για να αξιολογήσουν εάν η προτεινόμενη λύση είναι κατάλληλη για την επιχείρηση. Οι πληροφορίες που παρέχονται σε αυτό το στάδιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόκτηση οικονομικής υποστήριξης και την προώθηση ενός έργου στο στάδιο του σχεδιασμού και αργότερα της υλοποίησης. Δεδομένης της σημασίας της μελέτης σκοπιμότητας, οι επιχειρήσεις αναζητούν τεκμηριωμένη λήψη αποφάσεων και θα πρέπει να διασφαλίζουν ότι επιλέγεται μια ομάδα επαγγελματιών με υψηλή εμπειρία σε αυτό το στάδιο του έργου.

Η βιομηχανία εξόρυξης είναι έτοιμη για ουσιαστική ανάπτυξη τα επόμενα χρόνια και είναι σαφές ότι για να επιτευχθεί αυτή η ανάπτυξη, οι ηγέτες της βιομηχανίας θα πρέπει να προσαρμοστούν στις διαρκώς μεταβαλλόμενες πολιτικές, περιβαλλοντικές και κοινωνικές συνθήκες σε όλο τον κόσμο. Η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να μην είναι η μόνη απάντηση στις μελλοντικές ενεργειακές προκλήσεις της εξορυκτικής βιομηχανίας, αλλά θα πρέπει οπωσδήποτε να ληφθεί υπόψιν κατά τη διερεύνηση πρωτοβουλιών ενεργειακής ανεξαρτησίας και ουδέτερων εκπομπών άνθρακα.

Με πληροφορίες από mining.com

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
Αφιέρωμα - Παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος - Ο δρόμος προς την αειφορία
foolwo rawmathub.gr on Google News
Image

Έγκυρη ενημέρωση για την αξιακή αλυσίδα των raw materials

NEWSLETTER