Dal cielo al suolo: sfruttare i dati dell’osservazione della Terra per potenziare l’attività mineraria
L’Unione Europea (UE) dipende fortemente dalle materie prime per settori chiave come la transizione energetica e la decarbonizzazione. Tuttavia, questa dipendenza dà luogo a sfide significative, come evidenziato dal recente regolamento sulle materie prime critiche(si apre in una nuova finestra).
Colmare il divario tra spazio e Terra
Il progetto S34I(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, è stato avviato per garantire un approvvigionamento sicuro, sostenibile e indipendente di materie prime all’interno dell’Unione. «S34I si prefigge di sviluppare metodi di osservazione della Terra non invasivi e basati sui dati per supportare ogni fase del processo minerario», osserva la coordinatrice del progetto Ana Cláudia Teodoro. Dalla prospezione di nuovi giacimenti alla gestione dell’estrazione, fino al monitoraggio dell’impatto ambientale dopo la chiusura di una miniera, S34I si propone di rendere l’attività mineraria più sostenibile e di fornire migliori informazioni per il processo decisionale politico. «Incarniamo il motto “Dal cielo al suolo”, che riflette l’uso innovativo delle tecnologie di osservazione della Terra per affrontare le sfide nelle diverse fasi del ciclo minerario», aggiunge Teodoro. «Combinando i dati dei sensori satellitari (ottici e radar) Copernicus con altre piattaforme come i sistemi aerei, i droni a bassa quota, i metodi a terra e il lavoro sul campo, abbiamo sviluppato soluzioni avanzate che allargano i confini delle tecnologie di osservazione della Terra.»
Nuove tecnologie e nuovi servizi
S34I ha introdotto 20 nuovi metodi basati sull’intelligenza artificiale per l’analisi dei dati di osservazione della Terra, ha creato oltre 50 set di dati FAIR e ha sviluppato tre categorie di servizi basati sull’osservazione della Terra per le parti interessate del settore minerario: la mappatura delle materie prime, i sistemi di allerta precoce e il monitoraggio ambientale. È stata inoltre creata una piattaforma(si apre in una nuova finestra) dedicata all’elaborazione geospaziale per integrare e visualizzare i dati provenienti dai vari siti pilota. Oltre alla tecnologia, S34I offre un MOOC (corso online aperto e di massa) e una piattaforma di apprendimento online disponibili al pubblico, oltre a un libro bianco contenente raccomandazioni per le politiche, protocolli e linee guida per l’utilizzo di tecnologie di osservazione della Terra non invasive nel settore minerario.
Progressi su misura per la prospezione, l’estrazione e il monitoraggio
Il lavoro di S34I va oltre lo stato dell’arte, per affrontare sfide specifiche in diverse fasi del ciclo di vita minerario. «Per l’esplorazione terrestre, abbiamo sviluppato un prototipo per l’esplorazione del cobalto utilizzando sensori satellitari avanzati come Landsat-9 e PRISMA, combinati con metodi di intelligenza artificiale», sottolinea Teodoro. L’èquipe ha inoltre integrato i dati iperspettrali e LiDAR raccoltii in volo per migliorare l’accuratezza della mappatura e ridurre la necessità di convalida a terra. Nell’ambito della prospezione costiera e delle acque poco profonde, l’equipe ha definito una metodologia sistematica per collegare i giacimenti terrestri e costieri. Per raccogliere i dati in mare aperto è stata utilizzata una tecnologia innovativa di imaging iperspettrale subacqueo. Altre attività del progetto comprendono lo sviluppo di un metodo di fotogrammetria satellitare per stimare i volumi delle scorte e delle discariche. Una nuova tecnica di super-risoluzione con intelligenza artificiale aiuta a migliorare le serie temporali dell’osservazione satellitare della Terra per monitorare la deformazione della superficie del suolo. Sono stati utilizzati anche ricevitori GNSS a basso costo per raccogliere dati continui in situ, grazie a cui i prospettori minerari non hanno dovuto lavorare in aree potenzialmente pericolose. Nel monitoraggio ambientale, i ricercatori hanno indagato come usare dati di osservazione della Terra ad alta risoluzione per descrivere i costituenti del drenaggio acido di miniera (DAM) nei corpi idrici. È stato inoltre attuato un nuovo metodo basato sull’intelligenza artificiale per analizzare la relazione tra gli spettri di riflettanza della superficie e i costituenti del DAM.
Un’industria mineraria competitiva in Europa
Promuovendo l’uso dei dati di osservazione della Terra, S34I è in grado di promuovere progressi significativi nel settore minerario, migliorando l’autonomia dell’UE in materia di materie prime e dotando le società di prospezione europee di sistemi all’avanguardia. «L’iniziativa dovrebbe contribuire ad aumentare la competitività delle industrie minerarie dell’UE attraverso un processo decisionale migliore, a sostenere la circolarità sfruttando i materiali di scarto e a far progredire la transizione verde e digitale», osserva Teodoro. «Inoltre, le innovazioni del progetto cercano di ridurre al minimo l’impatto ambientale dell’attività estrattiva, di promuovere la trasparenza con le parti interessate e di garantire operazioni minerarie più sicure.»
