Une contribution majeure à l’exploitation minière de la Audi Environment Foundation

L’Audi Environmental Foundation met à disposition des articles de haute technologie pour la recherche de nouvelles méthodes d’exploitation minière. L’étude sur la technologie des membranes, réalisée en collaboration avec l’Université des mines et de la technologie de Freiberg, couvre l’extraction écologique et durable des métaux, des éléments rares et des matières premières nécessaires aux technologies modernes telles que les fibres optiques, le photovoltaïque et les semi-conducteurs.

De nombreuses technologies futures, dont l’électromobilité, nécessitent des matières premières métalliques provenant de sources épuisables. Les métaux de haute technologie indium, germanium, cobalt, lithium et terres rares (REE) figurent sur la liste des matières premières critiques publiée par l’Union européenne en 2020.

De nombreuses matières premières primaires, inégalement réparties géographiquement et difficiles d’accès, ne se trouvent que dans quelques pays du monde. Dans certains cas, ils se produisent en si petites quantités que l’extraction de hijama est extrêmement peu rentable. De plus, l’exploitation minière a également un impact sérieux sur l’environnement.

À l’heure actuelle, l’Audi Environment Foundation a lancé un nouveau projet pour développer des méthodes d’extraction alternatives. Initié avec l’Institut de Génie Thermique, Environnemental et des Procédés de l’Université des Mines et de la Technologie de Freiberg, un projet de recherche de deux ans a été lancé qui impliquait la création de nouvelles méthodes d’extraction alternatives pour sécuriser les matières premières. Partant de la question de savoir comment rendre l’exploitation minière plus durable, les chercheurs ont mis la théorie en pratique dans une mine exploratoire, c’est-à-dire dans des environnements de travail réels sous terre et en laboratoire.

Une combinaison de différentes méthodes

Contrairement à l’extraction minière traditionnelle, l’étude a utilisé des méthodes micro-invasives similaires aux applications chirurgicales modernes, dont le but est d’extraire des éléments de haute technologie des minerais sans endommager l’environnement naturel grâce à des forages et des dynamitages à grande échelle. Cela présente plusieurs avantages : comme il n’y a pas de machines lourdes, beaucoup moins d’énergie et de produits chimiques sont utilisés, et il n’y a pas de dommages au sol. Rüdiger Recknagel, directeur de la Audi Environment Foundation, déclare que le processus est respectueux de l’environnement et innovant, car les activités minières à grande échelle sont largement évitées et même de petites quantités de minerai peuvent être extraites, ajoutant que cela renforcera l’indépendance vis-à-vis des importations et augmentera ainsi sécurité d’approvisionnement.

Bactéries minières

Le processus, connu sous le nom de biolixiviation in situ, a été développé et optimisé dans un laboratoire de la mine de recherche de l’Université de Freiberg avant d’être testé dans des conditions réelles. En forant de petits trous dans la veine de minerai souterraine, les chercheurs ont extrait des éléments précieux du minerai à l’aide de micro-organismes déjà présents dans la mine. Roland Hasenerder du Heat, Environment and Resources Process Engineering Institute a déclaré que les bactéries sont de minuscules mineurs qui aident à transporter les ions métalliques en solution. Il dit que certains composants minéraux se dissolvent au cours de ce processus et compare cette étape directement au traitement par membrane en deux étapes. De plus, les micro-organismes sont décomposés et renvoyés au processus de lixiviation pour une économie circulaire. De cette manière, on constate que les travaux de chantier, les coûts de transport ou les efforts logistiques sont éliminés.

Le procédé consiste en un mélange multi-composants ; Il vise à séparer et enrichir deux métaux stratégiques, l’indium et le germanium, indispensables à une gamme de produits de haute technologie tels que les écrans plats, les écrans tactiles, les systèmes de navigation, la technologie de la fibre optique, les puces informatiques, les systèmes photovoltaïques et les roulements automobiles.

Des tests en laboratoire souterrain et sur le terrain prouvent l’efficacité

Les experts, qui voulaient savoir comment le système fonctionnerait à 147 mètres sous terre, à plus de 90 % d’humidité et dans des conditions d’eau acide dégoulinant à 10 degrés Celsius, ont examiné des paramètres tels que la composition de la solution bactérienne, l’enrichissement en éléments cibles, la processus utilisé et efficacité des éléments ciblés. Des tests ont prouvé l’efficacité du système. Déclarant qu’ils ont ajusté la pression, le débit et les processus de purification pour améliorer considérablement la séparation, Haseneder a également déclaré que l’efficacité de séparation du germanium avait augmenté de 20 % par rapport aux expériences de laboratoire.

À l’avenir, ce processus d’extraction durable, qui peut également être utilisé pour des éléments tels que le cobalt, permettra d’extraire des éléments précieux à la fois de minerais à faible teneur avec des concentrations de matériaux de faible valeur et de matières premières secondaires. Il convient également pour une utilisation dans les sites miniers existants utilisant l’infrastructure existante. On suppose également que le processus pourrait trouver une application dans d’autres domaines, tels que l’exploitation minière urbaine.

L’Université des mines et de la technologie de Freiberg, qui poursuit sa recherche de partenaires appropriés pour une application dans d’autres domaines, se fixe pour objectif ultime l’application mondiale de l’exploitation minière microinvasive.

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