Un nuovo modo per estrarre le materie prime essenziali in Europa
La nostra economia dipende in larga misura da materie prime specifiche: una dipendenza che potrà solo aumentare nel prossimo futuro. Ad esempio, il tungsteno e il tantalio sono due materie prime utilizzate in molti dei nostri dispositivi elettronici di tutti i giorni. Con l’aumento del nostro uso di beni elettronici di consumo, aumenta anche la nostra dipendenza dalle materie prime che li alimentano. La difficoltà sta nel fatto che i materiali come il tungsteno e il tantalio sono scarsi in Europa e ciò che esiste è di scarsa qualità. L’UE deve quindi importare questi minerali dall’estero o trattare i materiali di scarsa qualità che si trovano qui. Nel primo caso il problema è che questi minerali sono spesso estratti in zone di conflitti bellici o in condizioni che violano i diritti umani. D’altro canto, il trattamento del minerale di scarsa qualità estratto qui richiede l’uso di elevate quantità di energia e acqua, rendendo lo sfruttamento costoso e irrealizzabile. Per aumentare l’autonomia delle materie prime essenziali in Europa, il progetto OptimOre finanziato dall’UE, ha sviluppato un processo efficiente per l’estrazione di tungsteno e tantalio in Europa. Nello specifico, il progetto ottimizza i processi di frantumazione, macinazione e separazione per il tungsteno e il tantalio mediante un processo di produzione rapido e flessibile basato su nuovi modelli di software e su una tecnologia di rilevamento avanzata. «OptimOre applica tecnologie intelligenti per creare un processo più efficiente e flessibile per la frantumazione e la separazione dei minerali di tantalio e tungsteno», afferma il ricercatore del progetto Josep Oliva. «Il nostro processo porta quindi a rendimenti tra il 7% e il 12% e a un risparmio energetico del 5% rispetto ai migliori processi attualmente presenti sul mercato». Nuovi modelli, nuova tecnologia Il sistema OptimOre introduce nuovi modelli per macchine di frantumazione e macinazione ad alta precisione, oltre che un miglioramento dei processi di separazione per gravità, magnetici e di flottazione. Utilizza inoltre i progressi dell’intelligenza artificiale per automatizzare i vari strumenti di controllo. Ad esempio, i modelli di macchine per la frantumazione si basano sul tipo di apparecchiatura, sulla modalità operativa e sulla caratterizzazione del minerale. I modelli guardano al miglioramento del consumo di energia, della previsione della distribuzione delle dimensioni delle particelle e della composizione minerale. «Usando la composizione, o la concentrazione degli elementi come parametro di modello, siamo in grado di comprendere meglio la liberazione di elementi grezzi fondamentali durante la fase di frantumazione», spiega Oliva. Il progetto ha inoltre studiato le tecnologie per la separazione magnetica a secco e a umido ad alta e bassa intensità. Sulla base di esperimenti di laboratorio nel separatore magnetico ad alta intensità a umido, è stato creato e convalidato un modello di calcolo con materiali diversi. «La sfida era quella di creare un nuovo modello di calcolo con un errore inferiore al 10%», afferma Oliva. «L’errore per il modello di riferimento va dall’8,6% al 26%, mentre l’errore medio per il modello che abbiamo creato va dall’1,9% al solo 4,5%». Trattamento di minerali sostenibili Secondo Oliva, il progetto OptimOre può aiutare l’UE a privilegiare tecnologie e soluzioni per il trattamento dei minerali sostenibili. Inoltre, la tecnologia sviluppata durante il progetto offre valore aggiunto e nuovi posti di lavoro sia nella produzione di materiali che nelle industrie a valle. Il sistema ottimizza altresì il consumo di energia e acqua, aumentando così l’efficienza complessiva del processo e riducendo l’impatto ambientale del settore. «La tecnologia sviluppata all’interno di OptimOre consente il trattamento di tipi di deposito di basso livello trovati in Europa», aggiunge Oliva. «Usando la tecnologia che abbiamo sviluppato, l’industria di trasformazione dei minerali aumenterà il rendimento, consentendo così un modo più efficiente di sfruttare materie prime essenziali in Europa».
Parole chiave
OptimOre, estrazione, materie prime essenziali, minerali, tungsteno, tantalio
