A primeira em campo

O operador Dayton Gray conduz a maior carregadeira elétrica a bateria da mineração para uma área de carregamento no circuito de transporte Lift 1 na New Afton, da New Gold. Não há guindastes suspensos ou empilhadeiras no local, onde o sistema da carregadeira desconecta uma bateria esgotada, pega uma totalmente carregada e a conecta automaticamente. Gray não sai da cabine em nenhum momento, controlando a troca seguindo as instruções em uma tela touchscreen. Menos de seis minutos depois, ele segue por uma galeria.

O novo gerente da New Afton, Peter Prochotsky, vê esse processo como o futuro do “reabastecimento” para equipamentos móveis subterrâneos.

“A transição do diesel para o elétrico é uma grande mudança para a nossa indústria, e estou feliz em participar disso”, diz.

A carregadeira, o primeiro veículo elétrico a bateria (BEV) Sandvik LH518B de 18 ton., é a primeira grande peça da infraestrutura BEV na New Afton. A mina de ouro, que iniciou o desenvolvimento em 2011 e entrou em produção em 2012, tem um histórico de pioneirismo em tecnologias inovadoras que ajudam a garantir a saúde e a segurança dos seus colaboradores, além de melhorar a produtividade. A New Afton foi uma das primeiras a adotar a automação e se orgulha de ser pioneira na mineração elétrica a bateria.

Em 2016, a mina concluiu um estudo para determinar a viabilidade da Zona C, que contém aproximadamente 29 milhões de toneladas de minério. Espera-se que ela inicie a produção no segundo semestre de 2023 e estenda a vida útil da mina até 2030. A New Afton considerou a eletrificação desde o início devido à profundidade da nova jazida, a 1.150 metros da superfície, e o superintendente da mina, Jeff LaMarsh, disse que identificou uma série de benefícios da eletrificação a bateria durante o estudo.

O que mais se destacou para Prochotsky na primeira vez que viu a carregadeira operando no subterrâneo foi a baixa geração de calor.

“A Sandvik LH518B produz aproximadamente 10% do calor de uma carregadeira a diesel compatível”, esclarece. “É surpreendente essa redução, e tem sido ótimo para o nosso local de trabalho e para o meio ambiente. O equipamento elétrico a bateria oferece um grande benefício para a saúde e para a higiene ocupacional dos nossos colaboradores. A ventilação necessária para dissipar o calor, as partículas de diesel e a poeira em espaços subterrâneos fechados é enorme, e os BEVs nos ajudam a reduzir esses contaminantes.”

A carregadeira a bateria também é muito mais silenciosa do que a equivalente a diesel.

“Nós podemos conversar ao lado do equipamento em operação, o que seria impossível fazer perto de um a diesel”, ressalta LaMarsh.

A maior surpresa para LaMarsh, no entanto, foi a potência da carregadeira.

“A Sandvik LH518B tem muito mais potência”, conta. “Em um equipamento a diesel tradicional, você tem que usar o motor para obter toda a sua potência hidráulica, enquanto no BEV a quantidade máxima de potência hidráulica é utilizada desde o início. O torque instantâneo é outro benefício, tanto para carregar quanto para se deslocar. Do ponto de vista da produtividade e da eficiência, está muito à frente dos equipamentos a diesel equivalentes.”

Arrancar, parar e percorrer distâncias curtas tiveram um grande impacto na redução do tempo do ciclo da carregadeira elétrica a bateria, mas Prochotsky diz que o maior impulsionador de produtividade é a densidade de potência.

“Reconhecemos que as emissões em todo o mundo estão subindo e queremos diminuir nossa pegada de carbono. Com a carregadeira a bateria em plena produção, reduzimos nossas emissões em cerca de 700 toneladas de CO₂ por ano em comparação com a LHD a diesel.”

Os dados coletados pela New Afton sobre a Sandvik LH518B mostram que a substituição de uma carregadeira a diesel por uma a bateria deve reduzir as emissões totais de gases de efeito estufa (GEE) da mina em até 2% ao ano, levando em conta a produção total.

Os dados coletados pela New Afton sobre a Sandvik LH518B mostram que a substituição de uma carregadeira a diesel por uma a bateria deve reduzir as emissões totais de gases de efeito estufa (GEE) da mina em até 2% ao ano, levando em conta a produção total.

“Esse é um número realmente considerável que, entre outras coisas, depende do quanto usamos o equipamento e quanto diesel estamos compensando. Mas, para uma mina subterrânea, a substituição de um equipamento a diesel por um que utiliza bateria pode ter um grande impacto na redução total de GEE.”

O consumo de energia da Sandvik LH518B tem sido significativamente menor do que a carregadeira a diesel da New Afton. “O custo total de energia é de cerca de 10,9% durante a operação”, diz Prochotsky.

A Sandvik LH518B é equipada com o Auto-Swap, um sistema de troca automática de bateria patenteado pela Artisan. A carregadeira também é a primeira Sandvik BEV com tecnologia AutoConnect, permitindo que o operador troque as baterias rapidamente sem sair da cabine.

“A tecnologia AutoSwap e AutoConnect é estável e perfeita”, destaca Prochotsky. “Não precisar sair da cabine para desconectar a bateria tem sido ótimo para os operadores, tanto em segurança quanto em eficiência.”

A New Afton avaliou diferentes metodologias de recarga. LaMarsh disse que a capacidade de trocar baterias rapidamente é uma vantagem dos BEVs da Sandvik, já que a carregadeira não precisa ficar parada por um longo período.

“A Sandvik LH518B foi uma opção atrativa porque possui a tecnologia de troca de bateria em oposição ao carregamento rápido, e isso é realmente ótimo em uma operação block caving”, diz LaMarsh. “A troca de bateria garante maior utilização do equipamento, enquanto o carregamento rápido exige um tempo de inatividade. Para nós, a troca de bateria é a tecnologia certa. Quando você utiliza o carregamento rápido, cada minuto parado afeta a utilização do equipamento.”

A troca de bateria também permite que a New Afton divida o carregamento por um período mais longo, ajudando a mitigar o alto consumo de energia que a carga rápida pode demandar na rede elétrica de uma mina.

“A tecnologia de troca de bateria é uma ótima opção, porque só precisamos carregar as baterias um pouco antes de descarregarem”, destaca LaMarsh.

À medida que a New Afton avança em direção à Zona C, a mina é limitada por sua fonte de alimentação original da Lift 1, de aproximadamente 5 megawatts.

“Vamos levar esse mesmo diâmetro de cabo mais a fundo, por isso, quando falamos sobre a eletrificação da Zona C, temos que garantir que a demanda de energia permaneça dentro da capacidade”, diz Prochotsky. “Vemos que a melhor maneira de fazer isso é dividir a carga por um período mais longo. Ainda estamos usando a mesma quantidade de energia na eletrificação da nossa frota de produção, mas não temos um pico que exceda a capacidade dos cabos. Em resumo, para a Zona C, queremos dividir nossa demanda de energia pelo maior tempo possível.”

A New Afton atualmente usa a Sandvik LH518B no circuito de transporte Lift 1 para carregar caminhões de minério para o britador giratório. Até 2023, a mina prevê a transição da carregadeira para a nova galeria B3 para continuar o carregamento do caminhão.

A B3 é essencialmente uma zona intermediária que levará a New Afton da área Lift 1 até a futura Zona C.

A galeria da Zona C fica a cerca de 550 metros abaixo da Lift 1 e a 1.150 metros da superfície. A mineração na profundidade da futura área de produção apresenta desafios de ventilação e custos operacionais que Prochotsky espera que os BEVs e a eletrificação possam ajudar a mitigar.

“A economia nessa profundidade pode ser complexa, e vemos a eletrificação a bateria como uma das possíveis soluções para tal desafio”, destaca Prochotsky. “A temperatura da rocha aumenta com o calor durante a produção, isso e as restrições de ventilação favorecem esse tipo de equipamento.”

A New Afton contou com dois caminhões elétricos a bateria Sandvik Z50 durante 2022, permitindo que a mina se beneficie da infraestrutura de baterias existente e do crescente conhecimento sobre elas. Embora a mina tenha comprado os caminhões de 50 toneladas como uma solução de produção para a B3, os gerentes da New Afton já anteciparam usá-los para ajudar a acelerar o desenvolvimento da Zona C.

“Conseguir ventilação suficiente, até que tenhamos estabelecido nossa infraestrutura de ventilação permanente, sempre será um desafio”, explica Prochotsky. “Ao utilizar caminhões a bateria, esperamos reduzir o calor gerado acima da área de desenvolvimento e eliminar as emissões”.

A equipe da Sandvik apoiou a New Afton com taxas de descarga projetadas e modelagem do ciclo de trabalho para a Sandvik LH518B precisas.

 “A Sandvik está nos ajudando a entender a melhor testagem do equipamento, circulação, localização das áreas de passagem e estações de carregamento. Enfim, esses tipos de decisões que podemos implementar antes de realmente chegar à Zona C”, explica Prochotsky. “Sempre tivemos um relacionamento muito bom com a Sandvik. Por muito tempo, usamos jumbos e bolters da marca no subterrâneo, e continuar nosso relacionamento e avançar para a automação e para os veículos elétricos a bateria tem sido uma progressão natural.” 

“Pessoalmente, acredito que a eletrificação seja o futuro”, conclui LaMarsh. “Fazer parte de um grupo que é pioneiro na tecnologia BEV na mineração subterrânea é realmente emocionante.

“Toda mina provavelmente tem um orçamento para compra ou para manutenção e substituição nos próximos anos, e acho que elas estarão perdendo se decidirem não pesquisar ou buscar a tecnologia elétrica a bateria”.