Role lithium-iontových baterií v evoluci důlního průmyslu

V posledních letech jsou v průmyslových aplikacích, jako je těžba, nejrozšířenější tři hlavní typy akumulátorů: olověné akumulátory, akumulátory Ni-Fe (nikl-železo) baterie a lithium-iontové akumulátory (Li-ion). Právě posledně jmenované lithium-iontové akumulátory jsou uznávány pro svou všestrannost a vysokou účinnost a jsou vhodné pro širokou škálu aplikací díky své vysoké energetické hustotě, relativně nízké míře samovybíjení a absenci paměťového efektu.

Jednou z nejpozoruhodnějších výhod lithium-iontových akumulátorů je jejich schopnost odolávat četným cyklům nabíjení a vybíjení bez výrazného snížení kapacity. Na rozdíl od jiných akumulátorových technologií, u nichž může po omezeném počtu cyklů nastat rychlý pokles výkonu, jsou lithium-iontové akumulátory schopny vydržet stovky cyklů při zachování optimálního výkonu. Tato odolnost nejen prodlužuje životnost akumulátoru, ale také se projevuje jako ziskovější dlouhodobá investice.

Paměťový efekt, který byl dříve běžným problémem u tradičních akumulátorů, se lithium-iontových akumulátorů netýká. Na rozdíl od starších akumulátorů, které pro zachování své plné kapacity vyžadují kompletní cykly nabíjení a vybíjení, tyto lithium-iontové akumulátory uvedeným jevem netrpí. Pohodlí nabíjení při jakékoli úrovni zatížení výrazně zvyšuje jejich provozní hodnotu a prodlužuje životnost.

V oblasti špičkových a efektivních řešení pro těžební aplikace představují řešení na bázi lithium-iontových akumulátorů novou éru udržitelnějších postupů. V tomto kontextu se společnost Atlas Copco během posledních pár let stala jedním z nejprogresivnějších a nejspolehlivějších hráčů. Nabízí řešení, která bezproblémově integrují nejmodernější technologie pro efektivní a zodpovědné napájení těžebních operací. Tento pokročilý přístup se zaměřuje nejen na bezprostřední energetické potřeby těžebních aplikací, ale také zdůrazňuje závazek snížit dopad na životní prostředí a zároveň podpořit udržitelnější budoucnost těžebního průmyslu. Řešení napájení, osvětlení a stlačeného vzduchu od společnosti Atlas Copco napájená lithium-iontovými akumulátory nabízejí koncovým zákazníkům vyšší produktivitu a bezpečnější a zdravější pracovní podmínky. Tato řešení představují strategický skok směrem k energeticky účinnějším těžebním postupům, které posouvají odvětví kupředu.

Nedávné představení modelu B-Air společnosti Atlas Copco, prvního mobilního šroubového kompresoru na akumulátorový pohon na světě, představuje bod obratu v transformaci těžebního průmyslu směrem k efektivnější a nízkouhlíkové budoucnosti. Přechod z motoru s vnitřním spalováním na elektrický motor přináší několik výhod, včetně absence místních emisí – ve skutečnosti model B-Air 185-12 ušetří 140 tun emisí CO2, což je ekvivalent roční produkce z výfuku přibližně 30 osobních automobilů.

Také výrazně snižuje prostoje a údržbu, protože elektromotor modelu B-Air 185-12 má mnohem méně pohyblivých (a tedy i opotřebovávaných) dílů v porovnání s kompresorem se vznětovým motorem, potřebuje servis pouze každých 2000 hodin, na rozdíl od 500 hodin u jednotky se vznětovým motorem. Akumulátor je mezitím chráněn v trojitém krytu a je chlazen kapalinou, aby se maximalizoval výkon.

Nejmodernější řízený pohon (VSD neboli variable speed drive) a jeho magnetický motor automaticky upravují otáčky motoru tak, aby splňovaly požadavky na vzduch v reálném čase, čímž se zvyšuje energetická účinnost až o 70 %.

Stejně jako všechny mobilní vzduchové kompresory společnosti Atlas Copco prošel společnost B-Air přísným procesem testování, kde prokázal optimální výkon i v těch nejextrémnějších klimatických podmínkách: od +45 °C do -25 °C.

Díky využití akumulátorových systémů pro skladování energie (ESS neboli energy storage systems) mají těžební společnosti plnou kontrolu nad dočasnými energetickými aplikacemi díky optimalizaci výroby, distribuce a spotřeby energie. Systémy pro skladování energie od společnosti Atlas Copco, které zahrnují řady ZBP a ZBC, jsou vhodné pro instalace na vzdálených a těžko přístupných místech – často v lomech a podzemních dolech. Tyto jednotky jsou ideální pro aplikace s vysokými energetickými nároky a profily s proměnlivým zatížením, kde posilují dostupnou rozvodnou síť, je-li omezená, a pomáhají jak při nízkém zatížení, tak ve špičkách.

Toto inovativní portfolio lithium-iontových systémů pro skladování energie může fungovat jako samostatně nebo synchronizovaně a může sloužit jako srdce decentralizovaných hybridních systémů s více energetickými vstupy, jako jsou generátory energie a obnovitelné energie. Kromě toho budou s rozvojem mobilních solárních elektráren a jejich integrací do těžebního průmyslu hrát systémy skladování energie klíčovou roli při skladování a distribuci této obnovitelné energie pro udržitelné napájení provozů na místě. Tyto akumulátorové jednotky pomáhají těžebním společnostem nasazovat flexibilní a spolehlivou energii a současně plnit předpisy a snižovat náklady – což vede k přechodu odvětví na mobilní a udržitelná řešení v oblasti energie.

Přestože se k osvětlení těžebních pracovišť, prodloužení pracovního dne a zajištění bezpečných podmínek tradičně používaly osvětlovací stožáry s dieselovým pohonem, v posledních letech byly vyvinuty energeticky účinnější alternativy. Elektrické a solární osvětlovací stožáry mohou eliminovat spotřebu paliva, takže provozovatelé mohou těžit z řešení snižujících náklady, která splňují předpisy o emisích hluku, světla a CO2.

V souladu s mezinárodními předpisy přebírá společnost Atlas Copco odpovědnost za akumulátory v kompresorech B-Air 185-12, v portfoliu systémů pro skladování energie a v solárních a hybridních osvětlovacích stožárů, jakmile dosáhnou konce životnosti. Proces začíná sběrem vyčerpaných lithium-iontových akumulátorů, které jsou dočasně bezpečně uskladněny. Tento krok je zásadní pro zajištění správného zpracování a separace akumulátorů na základě jejich stavu a typu. Společnost Atlas Copco poté spolupracuje se specializovanou recyklační společností, která disponuje potřebnými odbornými znalostmi a vybavením pro efektivní a bezpečnou recyklaci lithium-iontových akumulátorů.

Po určité době jsou akumulátory demontovány a jejich součásti jsou dány do prodeje. Tento postup je nejen v souladu s předpisy o ochraně životního prostředí, ale také nabízí ekonomické výhody, protože generuje příjmy a snižuje množství odpadu. Akumulátory používané v produktech společnosti Atlas Copco jsou navrženy s ohledem na oběhové hospodářství a za tímto účelem mohou díky procesu repasování také získat druhý život. I při určitém stupni degradace lze akumulátory znovu využít pro méně náročné aplikace, jako jsou systémy napájení pro domácnost. Tato praxe používání akumulátorů „z druhé ruky“ významně přispívá ke snížení elektronického odpadu a omezení negativního vlivu na životní prostředí. I přes sníženou kapacitu jsou tyto opětovně využité akumulátory stále schopny nabídnout značný výkon, a mohou potenciálně sloužit až další čtyři roky.