Rudari se okreću mašinskom učenju, najsavremenijoj hemiji i drugim inovativnim sredstvima za povećanje ponude kritičnih materijala kao što su bakar i grafit usred sve veće potražnje za zelenim tehnologijama.
Godine 2011. Niko Kuevas, meksički imigrant i stanovnik Arizone, shvatio je da će Tesli biti potreban izvor grafita za anode baterija za pravljenje električnih vozila u SAD. Na sreću, desilo se da je porodica prijatelja posedovala zanatski rudnik grafita u Meksiku. Nažalost, iskopao je pogrešnu vrstu grafita.
Dvanaest godina kasnije, Cuevas je izvršni direktor startapa Urbik, inovativnog proizvođača grafita sa sedištem u Mesi, Arizona. Koristi mašinsko učenje da bi otkrio kako da napravi uniformne grafitne anode pogodne za upotrebu u EV baterijama od niza prirodnih i sintetičkih oblika grafit. Već je pristao da isporuči grafit za ćelije SK On-u, južnokorejskom proizvođaču baterija i čipova.
Urbik je jedan od brojnih američkih startapa koji razvijaju alternativne metode u potrazi za novim zalihama kritičnih minerala, obezbeđujući ključne inovacije kako snabdevanje ovim materijalima postaje sve manje.
Vlade i kompanije traže nove izvore kritičnih minerala kako bi zadovoljili rastuću potražnju za električnim vozilima, baterijama, obnovljivim izvorima energije i infrastrukturom za elektrifikaciju. Uprkos nedavnom nizu najava investicija, analitičari predviđaju nestašice u narednim godinama. „Ako se svi planirani projekti realizuju, mogli bi da pokriju skoro tri četvrtine energetskih potreba u budućnosti“, rekao je Fatih Birol, izvršni direktor Međunarodne agencije za energiju.
Kina prerađuje i proizvodi većinu kritičnih minerala u svetu, stvarajući zabrinutost da bi geopolitičke tenzije mogle da prekinu njihovo snabdevanje američkim proizvođačima. Kineska ograničenja izvoza galijuma i germanijuma od 1. avgusta su najnoviji primer. Državna podrška američkim projektima je, međutim, stavljena na raspolaganje kroz predloge zakona kao što je prošlogodišnji Zakon o smanjenju inflacije, kako bi se podstakla domaća proizvodnja.
Rudari su tragali za novim nalazištima i ulagali u nove prerađivačke kapacitete, ali će za to biti potrebne godine, ako ne i decenije da započnu proizvodnju. Drugi su u potrazi za inovacijama — traže nove načine za povećanje prinosa, pa čak i povrat materijala iz postojećeg rudarskog otpada.
Mašinsko učenje
Mašinsko učenje se pokazalo kao jedan od načina za povećanje prinosa i smanjenje emisije ugljenika iz obrade minerala.
Grafit je prirodni oblik ugljenika u kome struktura atoma omogućava da se energija drži i distribuira unutar baterije, pa se stoga koristi kao anoda u litijum-jonskim ćelijama za baterije. „Anoda skladišti energiju u bateriji kao sunđer. Istisnete ga i energija teče“, rekao je Kuevas.
Industrija električnih vozila najčešće koristi oblik pahuljica, ali Urbik je testirao preko 50 do 60 izvora. „Kako da kreiramo mehanizam prediktivnog kontrolnog modela mašinskog učenja tako da se proces može prilagoditi određenim oblicima za kreiranje istog krajnjeg proizvoda?“ rekao je Kuevas. „Napravili smo univerzalni recept za odabrane izvore grafita.”
Kuevas je rekao da se kroz ovu tehniku zasnovanu na mašinskom učenju otpad značajno smanjuje, pri čemu se 80% onoga što je input kao sirovina koristi u finalnom proizvodu. Prinosi su obično oko trećine koristeći tradicionalne metode.
Urbik je dobio sredstva iz serije C i ima pilot postrojenje u radu. Takođe gradi komercijalni demonstracioni objekat. Cilj kompanije je da počne da proizvodi 28.000 tona godišnje do 2026. i da se poveća na 320.000 tona počevši od 2032. godine, nabavljajući grafit iz Latinske Amerike, Madagaskara, Tanzanije i Severne Evrope.
Rudarski otpad
Grupe zabrinute za životnu sredinu često govore o rudarskom otpadu ili takozvanoj jalovini, a manje o rudarskim kompanijama. Jalovinske brane su se srušile što je dovelo do ogromnih katastrofa: u kvaru brane jalovišta Brumadinho u Brazilu 2019. poginulo je 270 ljudi, a vlasnik rudnika Vale pristao je na nagodbu od 7 milijardi dolara. Čak i van katastrofa, problemi sa zagađenjem vode i drugi ekološki problemi su i dalje prisutni.
Startup Phoenik Tailings sa sedištem u Voburnu,SAD, vidi potencijal u tom otpadu — ima za cilj da povrati retke zemlje iz jalovine. „Želimo da očistimo svet u procesu proizvodnje metala koji su nam potrebni“, rekao je Nikolas Majers, izvršni direktor kompanije. „ Moramo imati više dobavljača ovih metala, posebno retkih zemalja.”
Feniks pronalazi rudnike na kojima otpad iz jalovine ne sadrži radioaktivne elemente kao što su torijum i uranijum. Zatim kopa i obrađuje otpad da bi povratio retke zemlje potrebne u trajnim magnetima za zelene tehnologije kao što su električna vozila i vetroturbine. Ideja iskopavanja rudarskog otpada nije isprobana u širem obimu, tako da bi u teoriji ,stotine lokacija mogle da koriste ovu metodu za oporavak ciljnih minerala.
„Skoro celokupna zaliha retkih zemalja dolazi iz Kine, tako da smo mislili da je to oblast u kojoj smo mogli da napravimo promenu“, rekao je Majers. Kompanija trenutno ima pilot postrojenje u severnom delu Njujorka i kaže da proizvodi nula otpada tako što reciklira ono što je preostalo od prerade jalovine.
