MINOTAUR – Ny teknik som förändrar gruvindustrin

Framtidens gruvdrift står inför ett paradigmskifte med ett stort teknologiskt genombrott. I ett nytt projekt utvecklar Luleå tekniska universitet, i samarbete med parter från industri och akademi runt om i Europa, ett helt nytt koncept för malmprospektering som inspirerats av biologiska metoder för resursjakt, med hjälp av orm-liknande robotar.

"MINOTAUR tar ett helt nytt grepp om autonomi vid prospekteringsborrning och malmletning som syftar till att göra processen mer miljövänlig och socialt acceptabel", säger Anton Koval, biträdande lektor i robotik och AI.

På grund av hur gruvdrift för närvarande genomförs, med mycket vertikal borrning, är den inte särskilt attraktiv ur miljö-, samhälls- eller ekonomiskt perspektiv. Här kommer projektet MINOTAUR in i bilden. Genom att utveckla nya mindre och effektiva robotar tillsammans med komplex autonomi kommer gruvdriften att genomgå en total omvandling.

Inom den samtida gruvdriften sker mycket arbete på ytnivå. Många borrhål måste göras, vilket orsakar damm och buller. Flera olika tester behöver utföras för att avgöra om det är värt att borra i ett område. Detta uppnås genom att vända sig till geologer, geofysiker och geokemister för tester tillsammans med satellitbilder, vilket kräver mycket resurser.

"För det första är konventionella metoder för gruvdrift mycket kostsamma, främst på grund av behovet av mänsklig inblandning i farliga underjordiska tunnlar. Dessutom är den nuvarande metoden med omfattande vertikalborrning på ytnivå inte bra för miljön. För det andra finns ingen garanti för att det finns tillräckligt med malm på en borrplats – de nuvarande metoderna är baserade på uppskattningar som kan visa sig vara felaktiga", säger Avijit Banerjee, biträdande lektor i robotik och AI.

Nya robotar och avancerad teknologi

MINOTAUR kommer att göra det möjligt att minska antalet vertikala borrhål och använda autonoma orm-liknande robotar för prospekteringsborrning, malmletning och kartläggning. Detta kommer inte bara att minska miljöpåverkan avsevärt, utan även ge all nödvändig information, såsom att hjälpa till att utvärdera om det finns malm i området och i vilken mängd, samt fatta lönsamma beslut.

Den nyutvecklade roboten kommer att använda högavancerade sensorer i kombination med den komplexa intelligensen utvecklad av robotik- och AI-teamet vid Luleå tekniska universitet för att i praktiken utforska de underjordiska djupen.

"Det finns tre huvudsakliga komponenter i detta projekt, alla med målet att föreslå nästa generation av prospekteringsborrningsteknik. Den första är själva borrningen, som kommer att utföras av den nya roboten. Den andra är sensorn, som kommer att lokalisera malm och kartlägga det underjordiska området. Den tredje är att undersöka hur mycket malm som finns i området", säger Avijit Banerjee.

MINOTAUR är ett Horizon Europe-projekt som samlar kompetenta och erfarna partners, inklusive Danmarks Tekniska Universitet, Wrocławs tekniska universitet, IST-ID, Patras universitet, Industrial Minerals Association Europe, Community Forged Innovation och TERNA MAG S.A.

Tillsammans kommer de att skapa en ny metod för mineralutvinning som kommer att vara mindre belastande för miljön och den samhälleliga infrastrukturen.

"Det är ett väldigt spännande projekt som kommer att pågå från nu och tre år framåt. Detta nya sätt att bedriva gruvdrift kanske inte är alltför olikt hur vi kommer att bedriva gruvdrift i rymden i framtiden", säger Anton Koval.