Da poco tempo Risorse Sandfire, un produttore di oro e rame con sede nell'Australia occidentale, ha annunciato che il suo nuovo impianto solare inizierà presto ad alimentare la sua miniera DeGrussa. Sostituendo la potenza del diesel, la centrale 10-megawatt, con pannelli 34,000 e batterie al litio, dovrebbe ridurre le emissioni di carbonio della miniera del 15%.

Questo è uno sviluppo entusiasmante perché realizza un potenziale importante che è stato a lungo riconosciuto ma non sfruttato. Due delle più grandi risorse dell'Australia - energia solare e minerali - sono, per fortuna, entrambi altamente concentrati nelle stesse parti dell'Australia.

In questo caso, l'energia solare viene utilizzata per alimentare la miniera, ma c'è anche un grande potenziale per l'energia solare da utilizzare per convertire i minerali in sostanze chimiche e metalli.

Nella produzione di metalli, la maggior parte dei gas serra viene generata quando il carbonio (spesso carbone) viene utilizzato per produrre metallo dal minerale roccioso. Parte di questo carbonio è usato nelle reazioni chimiche reali, ma una grande parte fornisce energia per il processo.

Sostituire la fonte di energia del carbonio con energia rinnovabile o di altra emissione inferiore ha il potenziale di abbassare drasticamente i gas serra associati alla produzione di metallo.

Ad esempio, nella produzione di ferro, più di 400kg di coca e carbone è utilizzato per produrre ogni tonnellata di ferro. L'utilizzo di energia rinnovabile come fonte di calore potrebbe ridurre questo input di carbonio fino al 30%.

La prossima rivoluzione

Attualmente, l'uso di energia solare in Australia è in gran parte limitato alle case, per l'acqua calda e l'energia solare. Ma l'energia solare ha un grande potenziale anche per l'Australia regionale.

Le mine sono spesso isolate. Generalmente il gas naturale e la fornitura di energia elettrica sono limitati e nelle zone remote l'approvvigionamento energetico è limitato ai combustibili fossili liquidi. Questo è esattamente il potenziale che viene sfruttato da Sandfire Resources nella sua miniera 900km a nord di Perth.

Studi recenti CSIRO ha identificato il potenziale di utilizzo del solare nella lavorazione ad alta temperatura di minerali come la bauxite, il rame e il minerale di ferro. Questo processo userebbe energia solare termica concentrata (CST) come fornitura di calore. Questo calore può anche essere convertito in energia elettrica, nota come energia solare concentrata (CSP).

Questo è diverso dal solare fotovoltaico tecnologia utilizzata nell'impianto fotovoltaico di Sandfire (e nei pannelli solari sul tetto), che converte la luce solare direttamente in elettricità.

L'energia termica solare funziona meglio a temperature tra gli 800? e 1,600? – che può essere ottenuto con la tecnologia esistente che concentra il calore del sole. Attualmente è troppo caldo per convertire il calore in elettricità, che generalmente funziona al di sotto di 600?.

Ma la lavorazione dei minerali può fare uso di queste alte temperature, perché il calore viene utilizzato direttamente per la conversione chimica, piuttosto che essere prima convertito in elettricità.

È questa logica che sta guidando la ricerca, presso l'Università di Adelaide, nella produzione di allumina utilizzando l'energia solare concentrata e, presso la Swinburne University, nella produzione di ferro da minerale.

Abbiamo testato una gamma di temperature e miscele minerali e abbiamo prodotto prodotti in ferro simili ai prodotti in ferro di qualità commerciale. Prevediamo un impianto solare per la lavorazione del ferro che opera nell'Australia occidentale e che aggiunge valore alle nostre riserve di ferro prima di essere spedito all'estero.

Prevediamo che ciò potrebbe ridurre l'energia e le emissioni di 20-30% rispetto agli attuali processi di produzione del ferro, sostituendo i combustibili fossili a base di carbonio con l'energia solare, sebbene il carbonio sarebbe ancora utilizzato nei processi chimici.

Se questo è economicamente vantaggioso dipenderà dal produttore, poiché il risparmio di energia e carbonio dovrà compensare gli alti costi di capitale associati agli alti flussi solari.

L'energia solare concentrata è ancora relativamente costosa. L'Australian Solar Institute ha stimato in 2012 che il costo dell'elettricità da solare concentrato era circa il doppio del costo corrente per l'energia convenzionale, riflettendo in gran parte l'alto costo di capitale dei sistemi solari.

Si può ragionevolmente prevedere che questo divario si chiuderà con l'aumento delle dimensioni delle operazioni (riduzione dei costi di produzione) e della pressione normativa sulle fonti di energia convenzionali.

Potrebbe essere un passaggio, ma il piccolo passo di Sandfire Resources potrebbe essere l'inizio di una rivoluzione nel settore minerario australiano.

Circa l'autore

Geoffrey Brooks, Pro-Vice Cancelliere (Future Manufacturing), Swinburne University of Technology

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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