Cinq défis que l’industrie minière doit relever aujourd’hui
Défi no 1 : Électrification accrue des véhicules
Il suffit de regarder autour de nous pour constater que les objectifs en matière de changements climatiques stimulent la demande pour des sources d’énergie alternatives et des technologies comme les véhicules électriques, ce qui a pour effet d’augmenter la demande pour certaines matières premières : le lithium et le carbone pour les batteries, le cuivre pour les moteurs et les câbles, et les minéraux de terres rares pour les rotors et les stators des moteurs électriques.
Ironiquement, le traitement nécessaire à la préparation d’un grand nombre de ces métaux et minéraux exige d’importants procédés hydrométallurgiques. Le traitement de ces matières à des fins commerciales peut donc avoir d’importantes répercussions sur l’environnement en raison des produits chimiques utilisés et de la quantité d’eau nécessaire.
La production des mines de cuivre commence à faiblir et aucune découverte importante n’a eu lieu au cours des deux dernières décennies. Lorsque nous considérons qu’un véhicule entièrement électrique a besoin de quatre fois plus de cuivre qu’un véhicule à combustion interne ordinaire, nous prenons conscience de l’importance de l’écart entre l’offre et la demande.
Solution : Commencer à optimiser l’ensemble des procédés de la mine à l’usine et adopter une approche globale afin de maximiser la production d’une manière durable sur les plans financier et environnemental.
De plus, nous devons veiller à ce que le lithium ne devienne pas le « nouveau pétrole » au sein d’une autre économie tributaire d’une seule ressource. Comme la plupart des gisements de lithium se trouvent dans un petit nombre de régions géographiques (principalement l’Amérique du Sud et la Chine), nous devons faire preuve de prévoyance et éviter de devenir redevables à quelques nations, comme nous l’avons fait par le passé avec le Moyen-Orient et le pétrole.
Défi no 2 : Augmentation des coûts liés à la consommation énergétique
La hausse des coûts énergétiques est l’une des plus grandes menaces d’ordre financier qui pèsent sur l’exploitation minière d’aujourd’hui. En 2017, l’électricité représentait 6 % du coût total de l’exploitation minière en Australie. Par exemple, les coûts énergétiques de Newcrest Cadia Valley Operations ont enregistré une augmentation de 90 % après l’expiration de son contrat d’approvisionnement en énergie en juin 2017. En 2012, Mining World a indiqué que la comminution, l’un des procédés les plus fondamentaux du secteur minier, représente une proportion effarante de 4 % de la demande mondiale totale en énergie.
Solution : Se tourner vers les sources d’énergie renouvelable et adopter de nouvelles technologies pour le stockage de l’énergie et le contrôle des réseaux.
En 2016, Deloitte a déclaré que certaines sociétés minières ont réalisé des économies d’énergie de 10 à 40 % en investissant dans des installations d’énergie renouvelable, en déployant des technologies énergétiques novatrices pour le traitement des minerais et en favorisant l’automatisation des mines.
Par exemple, la mine Raglan de Glencore économise plus de 2,4 millions de litres de carburant diesel par année grâce à l’installation d’un système d’énergie éolienne de 3 MW avec une capacité de stockage d’énergie de 600 kW qui utilise des volants d’inertie, des batteries au lithium-ion et des piles à hydrogène, ainsi qu’un régulateur de microréseau conçu par Hatch pour assurer la coordination du système.
Défi no 3 : Rareté de l’eau douce à l’échelle mondiale
Les investisseurs, les communautés et les groupes environnementaux militants braquent les projecteurs sur les industries gourmandes en eau comme l’exploitation minière. En 2017, Mark Cutifani, Président-directeur général d’Anglo American, a déclaré : « L’eau est l’un des plus grands obstacles pour les nouvelles sources d’approvisionnement en produits miniers de l’industrie ».
L’industrie minière a besoin d’une quantité importante d’eau douce, et de nombreuses exploitations minières se trouvent déjà dans des régions aux prises avec un manque d’eau. Le Financial Times a rapporté que les sociétés minières ont dépensé environ 12 milliards de dollars en infrastructures d’eau l’an dernier, comparativement à environ 3,4 milliards de dollars en 2009.
Solution : Nous devons repenser les schémas de principe miniers et les technologies de traitement normalisées de l’exploitation minière dans le but de réduire les besoins en eau et de produire des compositions chimiques à plus faible impact.
En 2017, l’agence Reuters a rapporté qu’Anglo American utilisait 65 % d’eau recyclée et visait à atteindre 95 % au cours des dix prochaines années.
La conversion de l’eau salée constitue une solution viable pour de nombreuses exploitations minières. Hatch aide Codelco à construire une usine de dessalement d’eau salée pour l’exploitation minière du gisement de cuivre de Toki Porphyry, au Chili. L’usine fournira environ 1 680 litres d’eau douce par seconde pour les activités de traitement du minerai.
Défi no 4 : Intensité du capital dans l’exploitation minière
La mise sur pied de nouvelles mines est très coûteuse, et de moins en moins de sociétés peuvent se permettre d’assumer les coûts liés au cycle de vie complet des activités minières actuelles. Les dépenses de Rio Tinto liées à la fermeture de mines s’élèvent à au moins 12 milliards de dollars. Compte tenu des activités actuelles, les mines devront être surveillées pendant des centaines d’années après leur fermeture.
Les mines gigantesques qui génèrent des hectares de résidus ne peuvent plus être la seule option.
Solution : Les activités minières doivent être plus ciblées, en commençant par une meilleure caractérisation du gisement pendant l’exploration.
De nouvelles techniques statistiques peuvent réduire l’incertitude entourant le modèle de blocs. Si nous pouvons les utiliser pour réduire la quantité de matière traitée plus tôt, nous pouvons optimiser l’extraction du minerai à la source et réduire l’intensité du capital tout au long des schémas de principe minier et de traitement.
Défi no 5 : Gestion des données et de l’essor du numérique
L’un des plus récents défis de l’exploitation minière est la gestion des vastes quantités de données produites dans l’ensemble de la chaîne de valeur. Les activités minières sont réparties à l’échelle mondiale et la prise de décisions est souvent cloisonnée. Puisque la chaîne de valeur n’est pas reliée aux données, seulement 10 % des données sont utilisées pour réduire la variabilité des procédés et optimiser les activités.
Solution : Nous devons commencer à mettre en œuvre une technologie avancée de traitement des données pour connecter la chaîne de valeur ainsi que consolider et condenser d’énormes quantités de données. De plus, l’intelligence artificielle (IA) et d’autres techniques de science des données peuvent effectuer des analyses approfondies et faire des prédictions plus précises que jamais auparavant.
Une chaîne de valeur entièrement connectée et des connaissances plus approfondies grâce aux données permettront d’optimiser la prise de décision qui demeure au cœur de nos activités.
Par où commencer?
L’industrie est confrontée à des défis de taille et nous devons les prendre très au sérieux. Une chose est claire : l’exploitation minière ne peut plus reposer uniquement sur les méthodes conventionnelles. Nous devons avoir recours aux personnes, aux procédés et aux technologies qui peuvent transformer l’industrie.
Premièrement, nous devons changer notre façon de penser et améliorer notre conscience sociale et environnementale en ce qui a trait à l’exploitation minière, à l’éthique et à l’économie. Nous devons envisager nos processus complets de façon globale pour comprendre et cerner correctement les problèmes afin de pouvoir réaliser des investissements judicieux.
Deuxièmement, nous devons adopter une approche collaborative et axée sur les gens. Nous devons commencer à voir au-delà de nos entreprises et de notre industrie afin de bâtir un écosystème collaboratif fondé sur les pratiques exemplaires qui réduiront les risques et maximiseront notre potentiel d’innovation. Nous devons prendre les responsabilités de notre permis social au sérieux et nous efforcer de rallier la population et la société aux changements majeurs qui sont nécessaires.
Troisièmement, nous devons agir dès maintenant. Nous devons faire acte de foi et commencer à mettre nos idées en pratique, à les affiner et à les perfectionner au fur et à mesure.
La résolution de ces défis financiers, sociaux et environnementaux constitue l’enjeu de toute future entreprise comme la nôtre. Si nous ne prenons pas de mesures dès aujourd’hui, nous allons tous manquer le bateau.
À propos de l’auteur
Craig Thornton
Directeur général, Hatch numérique
Craig compte plus de 30 années d’expérience en automatisation et en robotique. Il possède une vaste expertise dans le domaine, notamment en développement de nouveaux produits et de nouvelles technologies et en mise en œuvre d’innovations dans de nombreux secteurs d’activité. Tout lui est possible, depuis la robotique spatiale ou médicale jusqu’aux solutions d’automatisation industrielle.