Istituire un nuovo standard nelle operazioni minerarie grazie ad avanzate soluzioni in tempo reale
La costanza nell’approvvigionamento di varie materie prime minerali è fondamentale per guidare la crescita con cui si sviluppano settori chiave dell’economia europea. Ciononostante, l’industria mineraria si trova ad affrontare sfide persistenti: separare accuratamente i minerali dai rifiuti alla fonte, evitare errori costosi come l’errata classificazione o la duplicazione degli sforzi nella manipolazione dei materiali, nonché monitorare in modo coerente i materiali di rifiuto, compresi gli sterili e la roccia di scarto. Le tecnologie di osservazione della Terra dispongono della capacità di trasformare l’industria mineraria rendendo le operazioni più efficienti, consumando un minor quantitativo di energia e riducendo l’impatto ambientale. Tali soluzioni sono in grado di colmare il divario tra i grossolani dati satellitari di ampia portata e le analisi dettagliate, ma più lente, realizzate in contesti laboratoriali o di studi post-volo.
La tecnologia iperspettrale per migliorare l’estrazione mineraria
Il progetto m4mining(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si è proposto di trasformare il modo in cui mappiamo e monitoriamo i siti minerari attivi e inattivi utilizzando tecnologie avanzate di osservazione della Terra che si basano sull’imaging iperspettrale(si apre in una nuova finestra). «Il principale obiettivo di m4mining è quello di rendere le decisioni relative all’estrazione mineraria più rapide, più ecologiche e più affidabili, portando il rilevamento iperspettrale e le analisi avanzate direttamente ai responsabili decisionali alla fonte», osserva Edmond Hansen, il coordinatore del progetto. L’imaging iperspettrale è una tecnica di immaginografia avanzata che acquisisce dati lungo l’intero spettro luminoso per ogni pixel di un’immagine, rivelando preziose informazioni sulle proprietà degli oggetti ripresi che possono essere utilizzate al fine di identificare e analizzare i materiali, rilevarne la composizione chimica e valutare le condizioni ambientali. Per raggiungere i suoi obiettivi, il consorzio sta sviluppando software e hardware innovativi al fine di integrare i dati iperspettrali ad alta risoluzione dei droni in grado di sollevare carichi pesanti con la più ampia copertura dei satelliti. Questi strumenti sono attualmente sottoposti a test e convalida in condizioni reali presso siti minerari situati a Cipro, in Grecia e in Australia.
Trasformare dati complessi in mappe minerarie tridimensionali fruibili
Il consorzio ha sviluppato una piattaforma per velivoli senza pilota (UAV, unmanned aerial vehicle) altamente integrata dotata di telecamera iperspettrale, tecnologia LiDAR, immagini RGB e navigazione inerziale, un sistema che mette in connessione ogni pixel di dati spettrali a un preciso modello 3D della scena. Il sistema informatico è suddiviso tra il drone e un nodo a terra nelle vicinanze, consentendo l’elaborazione al margine: parte della classificazione e della mappatura avvengono a metà del volo, fornendo mappe attuabili di minerali o alterazioni nell’arco di pochi minuti, anziché diversi giorni. Per di più, il team ha costruito pipeline di elaborazione end-to-end con strumenti di ausilio alle decisioni e di visualizzazione, presentando i risultati sotto forma di mappe minerali 3D intuitive, invece che di dati grezzi: tali mappe vengono generate a partire sia da voli di droni, che da dati satellitari. Per garantire l’affidabilità, la tecnologia viene supportata da standard, linee guida per l’impiego e la sicurezza, simulatori per lo svolgimento di test in tempo reale e campagne di convalida nei tre siti minerari del progetto.
Creare un futuro più intelligente per le operazioni minerarie
«m4mining fornisce alle miniere un potente motore decisionale che riduce l’intervallo tra la scansione e l’azione», sottolinea Hansen. In tal modo è possibile realizzare un migliore controllo della qualità per incrementare quella dei minerali estratti, una miscelazione più intelligente dei materiali al fine di soddisfare gli standard e un monitoraggio proattivo degli sterili allo scopo di superare le problematiche ambientali, sostenendo inoltre il processo di ri-estrazione di materiali preziosi dai rifiuti scartati. Su scala più ampia e guidato da un consiglio consultivo specifico a livello settoriale, il progetto promuove flussi di lavoro standardizzati, condivisione dei dati e pratiche di sicurezza per la mappatura iperspettrale da parte degli UAV, il che dovrebbe contribuire a ridurre le barriere all’adozione in tutta l’industria, estendendo i benefici al di là dei siti pilota. «L’obiettivo finale è quello di dar vita a un ecosistema minerario più efficiente e trasparente nel quale i materiali preziosi sono recuperati in maniera più completa, i rischi ambientali vengono affrontati tempestivamente e le operazioni si allineano ai principi dell’economia circolare in modo migliore», conclude Hansen.
