環境への影響からインフラの効率性の向上まで、電気革命は原材料の収集方法を変革しようとしています。
電動化は再び社会と産業に革命をもたらせようとしています。これまでは、洗練された新型バッテリー駆動車や、家庭を電力網から切り離す方法の開発に焦点が当てられてきましたが、これらの製品を可能にする産業はどうでしょうか？
電化の力は、業界が必要な原材料を採掘し収集する方法に至るまで、サプライチェーンのほぼすべての部分に劇的な影響を与える可能性があります。
世界の鉱業は、携帯電話から航空機まで、あらゆる製品の生産に不可欠な存在です。しかしながら、数十年にわたりディーゼル駆動の機械に依存してきました。この機械には、鉱山特有の課題が伴います。鉱山から排出される熱や排気ガスの換気、燃料補給の必要性、そして掘削がより困難でより大規模なトンネルを必要とする大型化などです。これにメンテナンスと運用コストが加われば、革命が起こりやすいニッチな産業分野が誕生することになります。
世界有数の鉱山機械サプライヤーであるサンドビックのような企業は、鉱山の電動化への変革を先導する好位置に立っています。1862年にスウェーデンで設立されたサンドビックは、鉱山ソリューションから金属切削工具、先端材料に至るまで、幅広い分野におけるエンジニアリングイノベーションの業界リーダーへと成長しました。
革新的なドリル設計から、超硬スクラップのリサイクルに関する先駆的な議論による環境配慮の実証まで、サンドビックは鉱山機械製造のリーダーとしての地位を確立してきました。現在、同社は電動化への移行と、それによって鉱山をより安全でクリーン、そしてより収益性の高い事業にするための画期的な方法を通して、鉱山の改革をリードしています。
鉱業を電化時代へ前進させる
過去数十年にわたり、鉱業はディーゼル燃料に牽引されてきました。ディーゼル機器は内燃機関を搭載できるように設計する必要があり、トンネルスペースが貴重な業界ではサイズ要件が厳しく、非効率性につながる可能性があります。そして、これは掘削機やトラックに限った話ではありません。サンドビック鉱業・岩石ソリューション事業部門社長のヘンリック・アガー氏は次のように述べています。「地下採掘では、持続可能性と生産性は両立する傾向があります。温室効果ガス排出量の大部分は、地下鉱山で稼働するインフラに起因しています。これは、生産量が全くであれ、多くであれ変わりません。」
サンドビックのエンジニアにとって、電動化とは既存の機器にバッテリーと電動モーターを組み込むだけで終わりではないということを意味します。未来の鉱山機械を開発する際には、フォームファクターから「燃料補給」（この場合はバッテリーの充電）の方法まで、あらゆる要素を再考することが重要です。「BEVローダーとトラックは、電動ドライブラインを念頭に置いて設計しました」とアガー氏は言います。「この機械は、根本からバッテリー電動化を目指して設計されています。これにより、既存の構造に無理やり組み込むのではなく、新技術がもたらす可能性を最大限に活用できるのです。」
充電問題に対処するため、サンドビックのチームは交換可能なバッテリーを設計しただけでなく、大規模なインフラ整備を必要とせず、交換プロセスを迅速かつ容易に行えるように設計しました。「つまり、鉱山内を機械が移動し、バッテリー交換のタイミングが来たら、オペレーターはバッテリー交換ベイまで移動します。機器が消耗したバッテリーを降ろし、新しいバッテリーを拾い上げます。このプロセス全体は数分で完了し、その間、オペレーターは機器キャビン内に留まりながら手順を操作します」とエイガー氏は説明します。「このプロセス中に天井クレーンやフォークリフトは必要ありません。特定の重厚なインフラに縛られないため、作業の俊敏性が大幅に向上します。既存の電気インフラへの負担も大幅に軽減されます。」
電化は環境的にも経済的にも理にかなっている
サンドビックの鉱山機械の将来ビジョンは、これらの新しい電動機械によって労働条件と持続可能性が向上するだけでなく、生産性と収益性も向上するというものです。
まず、排気ガスの削減によって、労働者の環境衛生と安全が向上する可能性があります。そして、これらの環境へのメリットは鉱山自体にとどまらず、気候変動の課題に直面する世界において重要な意味を持ちます。「地域的にも世界的にも、環境を変えるチャンスがあるのですから、本当にワクワクします」とエイガー氏は熱く語ります。
もちろん、業界に新技術の導入を納得させるには、収益への影響を示すことも重要です。この点においても、電動採掘機器は状況を好転させる可能性を秘めています。排出量と発熱量が少ないため、換気と冷却にかかるコストを削減できます。また、電動機器の設計改善によりトンネルの小型化が可能になり、掘削量と廃棄物が削減され、ひいてはコスト削減につながります。
エイガー氏によると、電化による経済的メリットは既に現れており、今後さらに拡大していくだろう。「今日の電動機器と従来のディーゼル機器を比較し、設備投資と運用コストを比較すると、機械の寿命全体を考えると、両者はほぼ同等です。設備投資は高くなりますが、運用コスト、つまりエネルギーコストとメンテナンスコストは低くなります。鉱山が換気と冷却にかかる費用を節約できることを考慮すると、電動化には既に強力なビジネスケースが存在します。」
地下 – 未来は電気だ
電動鉱山機械がもたらす経済的・環境的改善は既に明らかですが、移行はまだ初期段階にあります。サンドビックのような企業が推進する技術革新により、将来の鉱山はより安全で効率的な操業へと進化していくでしょう。「鉱山における電動化は飛躍的に加速するでしょう」とアガー氏は言います。「私たちは現在、生産環境で機械を試用し、他の代替手段と同等の信頼性と生産性があることを証明するための試験段階にあります。」
では、これから先はどうなるのでしょうか？「未来の鉱山は自動化されています」とエイガー氏は言い、さらにこう付け加えます。「地下に人がほとんどいません。デジタル化されているので、すべての人、あらゆるものが繋がり、互いにコミュニケーションを取り、人工知能を使っていつどこに行けばよいかを『考え』ます。そして、完全に電動化されています。」
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サンドビックより:
サンドビックが鉱業に電化の経済革命をもたらすためにどのような取り組みを行っているかについては、こちらをご覧ください。
