La prochaine révolution solaire pourrait remplacer les combustibles fossiles dans l'exploitation minière

récemment Ressources Sandfire, un producteur d'or et de cuivre basé en Australie occidentale, a annoncé que sa nouvelle centrale solaire allait bientôt commencer à alimenter sa mine DeGrussa. En remplaçant le diesel, la centrale 10-mégawatt, dotée de panneaux 34,000 et de batteries d'accumulateurs au lithium, devrait permettre à 15% de réduire les émissions de carbone de la mine.

C'est un développement passionnant parce qu'il réalise un potentiel important qui a longtemps été reconnu mais non exploité. Deux des plus grandes ressources de l'Australie - énergie solaire et les minéraux - sont, comme par hasard, très concentrés dans les mêmes régions de l'Australie.

Dans ce cas, l'énergie solaire est utilisée pour alimenter la mine, mais il y a aussi un grand potentiel pour que l'énergie solaire soit utilisée pour convertir les minéraux en produits chimiques et en métaux.

Dans la production de métaux, la plupart des gaz à effet de serre sont générés lorsque le carbone (souvent du charbon) est utilisé pour produire du métal à partir du minerai rocheux. Une partie de ce carbone est utilisée dans les réactions chimiques réelles, mais une grande partie fournit simplement de l'énergie pour le processus.

Le remplacement de la source d'énergie au carbone par de l'énergie renouvelable ou d'autres émissions moins polluantes pourrait réduire considérablement les gaz à effet de serre associés à la production de métaux.


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Par exemple, dans la production de fer, plus de 400kg de coke et de charbon est utilisé pour fabriquer chaque tonne de fer. L'utilisation d'énergie renouvelable comme source de chaleur pourrait réduire cet apport de carbone jusqu'à 30%.

La prochaine révolution

Actuellement, l'utilisation de l'énergie solaire par l'Australie est largement limitée aux maisons, pour l'eau chaude et l'électricité solaire. Mais l'énergie solaire a également un grand potentiel pour l'Australie régionale.

Les mines sont souvent isolées. L'approvisionnement en gaz naturel et en électricité est généralement limité et, dans les régions éloignées, l'approvisionnement en énergie est limité aux combustibles fossiles liquides. C'est exactement le potentiel exploité par Sandfire Resources à son installation minière 900km au nord de Perth.

Des études récentes Le CSIRO a identifié le potentiel d'utilisation du solaire dans le traitement à haute température de minerais tels que la bauxite, le cuivre et le minerai de fer. Ce processus utiliserait énergie solaire thermique concentrée (CST) comme source de chaleur. Cette chaleur peut également être convertie en électricité, appelée énergie solaire concentrée (CSP).

Ceci est différent du Panneau photovoltaïque la technologie utilisée dans la centrale solaire de Sandfire (et les panneaux solaires sur le toit), qui convertit directement la lumière du soleil en électricité.

L'énergie solaire thermique fonctionne mieux à des températures between 800? and 1,600? – which can be achieved with existing technology that concentrates the sun’s heat. This is currently too hot for converting the heat to electricity, which generally operates below 600?.

Mais les minéraux de traitement peuvent utiliser ces températures élevées, parce que la chaleur est utilisée directement pour la conversion chimique, plutôt que d'être convertie en électricité.

C'est cette logique qui pousse la recherche, à l'Université d'Adélaïde, à produire de l'alumine en utilisant l'énergie solaire concentrée et, à l'Université de Swinburne, à produire du fer à partir de minerai.

Nous avons testé une gamme de températures et de mélanges minéraux et avons produit des produits de fer similaires aux produits de fer de qualité commerciale. Nous prévoyons une usine de fabrication de fer solaire en Australie occidentale et une valeur ajoutée à nos réserves de fer avant d'être expédiées à l'étranger.

Nous pensons que cela pourrait réduire l'énergie et les émissions de 20-30% par rapport aux procédés actuels de fabrication de fer, en remplaçant les combustibles fossiles à base de carbone par de l'énergie solaire, bien que le carbone serait encore utilisé dans les procédés chimiques.

Que ce soit rentable dépendra du fabricant, car les économies d'énergie et de carbone devront compenser le coût élevé d'investissement associé à des flux solaires élevés.

L'énergie solaire concentrée est encore relativement chère. L'Australian Solar Institute a estimé dans 2012 que coût de l'électricité à partir de l'énergie solaire concentrée était environ le double du coût actuel pour l'énergie conventionnelle, reflétant en grande partie le coût en capital élevé des systèmes solaires.

On peut raisonnablement s'attendre à ce que cet écart se resserre avec l'augmentation de l'échelle des opérations (baisse des coûts de fabrication) et la pression réglementaire sur les sources d'énergie conventionnelles.

C'est peut-être loin, mais le petit pas de Sandfire Resources pourrait être le début d'une révolution dans l'industrie minérale australienne.

A propos de l'auteur

Geoffrey Brooks, Pro-vice-chancelier (Future Manufacturing), Université de technologie de Swinburne

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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