El proyecto ELMAR busca llevar transporte autónomo y eléctrico optimizado a la minería europea

El objetivo del nuevo proyecto ELMAR, que cuenta con una financiación de unos 11 millones de euros del Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Acción Climática (BMWK) de Alemania, es integrar y demostrar el uso de máquinas eléctricas de transporte pesado en la extracción de materias primas en Europa. industria.

La declaración de lanzamiento agrega: "No hay duda: un suministro seguro de materias primas minerales es fundamental para la competitividad y la prosperidad de Alemania y Europa. Al mismo tiempo, la extracción de materias primas es un emisor importante de CO2 y, por lo tanto, debe transformar y volverse más sostenible para contribuir al logro de los objetivos climáticos y seguir siendo competitivos y sostenibles. Esto incluye, en particular, la descarbonización de las empresas que extraen materias primas. En Alemania, esto afecta a unas 1.600 empresas con unas 2.700 plantas y 23.500 empleados solo en la industria de producción de grava, arena y piedra natural".

Hasta el momento, una parte importante de la energía utilizada en la extracción de materias primas en estas empresas se ha utilizado en el transporte interno, en su mayoría vehículos móviles (de carga pesada) con motor diésel. Por lo tanto, la conversión a operaciones de transporte eléctricas (baterías) es una palanca importante para reducir las emisiones. Esto se aplica tanto a la conversión de operaciones existentes como a proyectos futuros.

En el proyecto ELMAR recientemente lanzado, un consorcio de socios industriales y de investigación de primera clase está analizando cómo la descarbonización de la extracción de materias primas domésticas puede pensarse e implementarse de manera holística. El proyecto contempla la integración de máquinas de transporte pesado autónomas y eléctricas, la adecuación asociada de la infraestructura necesaria y el rediseño de los procesos operativos. "Además, en esta transformación, el acoplamiento y la optimización entre el lado de la demanda de energía y el lado del suministro de energía deben implementarse en un sistema de control y planificación de operaciones inteligente, conectado y basado en modelos".

Foto cortesía de Martin Braun

"ELMAR sienta una base importante para la integración de máquinas de transporte de carga pesada móviles automatizadas y eléctricas en la extracción de materia prima", dice el Dr. Tobias Hartmann del Instituto de Tecnologías Mineras Avanzadas de la Universidad RWTH de Aquisgrán. "Mientras mantenemos la confiabilidad del proceso en la extracción y al mismo tiempo garantizamos la seguridad del suministro eléctrico, además de acoplarlo a fuentes de energía renovables, queremos demostrar en casos de uso representativos que el transporte eléctrico es posible en la extracción doméstica de materias primas. El enfoque holístico de la producción a la demanda de energía al lado del suministro de energía nos permitirá optimizar los conceptos operativos existentes y futuros".

Hartmann también dioSOY una idea de la hoja de ruta del proyecto en una entrevista. Afirma: "La financiación inicial se gastará en la demostración de vehículos eléctricos autónomos integrados en operaciones mineras rediseñadas, reestructuradas y optimizadas, y conectados a un sistema de optimización de procesos y energía impulsado por IA basado en la nube, que hace uso de diferentes suministros de energía y modelos de demanda, así como satisfacer las necesidades de producción del operador". Él dice que los objetivos técnicos se centran en la neutralidad de CO2 y el acoplamiento de energía/proceso e incluyen:

Agrega: "La idea aquí es desarrollar e introducir una nueva forma de transportar material mediante, entre otras cosas, el uso de un nuevo tipo de vehículo, que es más pequeño, más liviano y tiene una relación carga/peso mucho mejor. Estamos teniendo en cuenta primero que queremos transportar material, no máquinas y no baterías, y que estamos apuntando a nuevos niveles de eficiencia energética y el uso integrado de energías renovables en el transporte de material.Hay una enorme necesidad de cambio en las operaciones mineras pero también enorme potencial. Esto solo es posible mediante la introducción de nuevas máquinas piloto. Actualizaremos el enfoque de transporte en las operaciones que no reequipan las baterías en las máquinas existentes".

El consorcio está compuesto por institutos clave, a saber, la Universidad RWTH Aachen, el Instituto de Tecnologías Mineras Avanzadas (AMT) y el Instituto de Electrónica de Potencia y Accionamientos Eléctricos (ISEA), además de representantes de socios de la industria. Desde el punto de vista industrial, Volvo Group Trucks Central Europe GmbH, Volvo Construction Equipment Germany GmbH, Volvo Autonomous Solutions AB (comisionado por VCE Germany GmbH) participan como fabricantes de maquinaria de construcción y vehículos de transporte y proveedores de automatización.

Mineral Baustoffe GmbH (parte del Grupo STRABAG), Knauf Gips KG, Nivelsteiner Sandwerke & Sandsteinbrüche GmbH participan como operadores de minas, PSI Fuzzy Logik & Neuro Systeme GmbH y PSI Software AG como proveedores de inteligencia artificial y software basado en la nube y TITUS Research GmbH como desarrolladores de sistemas de monitoreo autónomos.

El proyecto ELMAR (FKZ 01MV22001) se ejecuta desde el 1 de agosto de 2022 hasta el 31 de julio de 2025 y está financiado por BMKW bajo la línea de financiación "Investigación y desarrollo en el campo de la electromovilidad" en la 5ª convocatoria de financiación "Concurso para el transporte electrificado de mercancías y pasajeros". con alrededor de 6 millones de euros de un volumen total de alrededor de 11 millones de euros.

Grupo Volvo, TARA y ELMAR

Como parte del proyecto, Volvo Group dice que implementará una solución que incluye camiones eléctricos Volvo y equipos de construcción y TARA, su solución de transporte eléctrico y autónomo para el transporte. "Con ELMAR tenemos la oportunidad de combinar la amplia cartera de soluciones de Volvo Group para electrificar y automatizar sitios mineros y hacerlos más sostenibles. Este es el primer proyecto conocido en extracción de materia prima, que combina los procesos de producción y la infraestructura resultante para una flota eléctrica con la producción local y el almacenamiento de energía renovable. El cambio a soluciones de transporte eléctrico requiere un enfoque holístico y la cooperación entre los diferentes actores responsables de los vehículos, la infraestructura, el suministro de energía y las operaciones. ELMAR reúne a estos actores y permite la co-creación comercialmente viable , soluciones de transporte sostenibles", dice Wolfgang Baur, Director de Proyectos, Volvo Group Trucks Technology.

"Las industrias de minería y canteras son particularmente adecuadas para la autonomía porque los flujos son repetitivos, el volumen de material que se mueve es alto y el entorno es relativamente sencillo. Hoy en día, la industria enfrenta una serie de desafíos de sostenibilidad y productividad. Con la automatización podemos abordar estos al reducir el tamaño de las máquinas de acuerdo con los objetivos de producción sin aumentar los costos de mano de obra. Al hacer las máquinas más pequeñas y livianas, también será posible electrificarlas. Junto con las fuentes de energía renovable, los transportes autónomos y eléctricos presentan una gran oportunidad para reducir la huella de CO2 de la industria. ”, dice Per-Johan Rosdahl, Jefe de Soluciones Off-Road, Soluciones Autónomas de Volvo.