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L’industrie minière et l’intelligence artificielle
L’industrie minière fait face à un problème. D’une part, la diminution des ressources a entraîné une baisse de productivité et, d’autre part, la demande croissante de réduction de l’empreinte environnementale du secteur engage les opérations à être plus durables.
Une solution qui a émergée est l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA). En effet, l’IA permet d’optimiser l’exploitation minière tout en préservant l’environnement.
Vue d’ensemble de la situation
Notre planète vient rapidement à bout de ses ressources naturelles de la planète. Les réserves de phosphore, élément essentiel à la croissance des plantes, seront épuisées d’ici 50 à 100 ans à moins que de nouveaux gisements soient découverts. BP avance des prévisions similaires pour le pétrole et le gaz naturel. En d’autres termes, cela fait bien longtemps que les gisements facilement exploitables ont été utilisés dans l’industrie minière.
Les métaux de terres rares, utilisés dans la fabrication d’appareils high-tech, sont de plus en plus recherchés. Selon les prévisions, le marché devrait dépasser les 20 milliards d’ici 2024. Pour répondre à une partie de cette demande, le secteur se tourne vers l’extraction minière des grands fonds marins pour beaucoup de ces éléments, tels que le manganèse et le cobalt, qui sont utilisés dans la fabrication de nombreux objets comme les téléphones de voiture ou encore les batteries de voitures électriques. Les partisans de ce type d’extraction, où les gisements sont importants, soutiennent qu’elle est beaucoup plus efficace que l’utilisation des dernières dragues pour extraire des minerais sur la surface de la terre en vertu de la loi des rendements décroissants.
L’équation de la durabilité
La demande mondiale de terres rares et de minéraux n’est pas le seul défi lié aux ressources auquel l’industrie fait face. L’exploitation minière nécessite beaucoup d’eau, ce qui pose un problème dans un monde où, selon l’Organisation météorologique mondiale, au moins une personne sur quatre sera victime de pénuries d’eau douce chroniques ou récurrentes d’ici 2050. Aussi les acteurs de l’industrie minière doivent-ils non seulement trouver et extraire des quantités décroissantes de ressources, mais ils doivent le faire de manière durable, à la fois sur terre et sous les mers. L’utilisation de l’eau dans l’exploitation minière est maîtrisée par des solutions de recyclage des eaux usées et d’autres techniques innovantes. Au Chili, des panneaux solaires flottent sur les eaux usées provenant de l’exploitation minière et devraient permettre d’éviter une grande partie de l’évaporation de ces eaux. Une plus grande proportion peut alors être récupérée et réutilisée, réduisant ainsi la dépendance à l’eau douce.
Le recyclage accru des ressources, le bouclage des zones à fort impact environnemental pour réduire autant que possible les conséquences sur la faune ainsi que la réalisation et le respect d’évaluations indépendantes de l’impact environnemental sont autant de moyens de résoudre l’équation de la durabilité.
L’extraction de nodules polymétalliques, un composant essentiel des batteries des voitures électriques, des fonds marins est un excellent exemple de la façon dont les compromis de durabilité pourraient se concrétiser. L’exploitation minière consiste à aspirer la zone concernée de la mer, recueillir les nodules, puis à remettre le reste au fond de l’océan. Cependant, le processus est extrêmement perturbateur pour la faune qui peut être aspirée pendant le processus et être dérangée par les sédiments déposés.
L’intelligence artificielle à la rescousse
L’IA promet d’être la solution à l’équation de la durabilité principalement en rendant le processus plus efficace.
L’industrie minière est particulièrement bien adaptée à la mise en œuvre de la nouvelle technologie qui consiste essentiellement à l’apprentissage progressif par les machines des conditions d’exploitation au fil du temps. Adam Allouba, associé au bureau de Montréal du cabinet d’avocats Dentons, affirme que les opérations minières sont incroyablement riches en données, ce qui signifie beaucoup de matières premières pour les algorithmes. « Il y a une énorme quantité d’informations que l’on peut extraire d’une exploitation minière, qu’il s’agisse d’exploration ou de production », selon Adam Allouba. « Des capteurs peuvent être placés sur chaque pièce d’équipement lorsqu’on exploite une mine, ce qui permet de se faire une idée de nombreux paramètres. »
C’est exactement ce que la société DataCloud fait. Elle place des capteurs Internet of Things (IoT) aux extrémités de l’équipement de forage. Ces capteurs mesurent les ondes acoustiques pour prédire où se trouvent les gisements de minerai. Les zones riches en minerai enregistreront des ondes différentes de celles qui ne le sont pas. Les capteurs enregistrent en temps réel ces structures d’ondes et fournissent des renseignements fondamentaux aux opérateurs. Il en résulte un forage optimisé. « En donnant aux clients un aperçu de l’endroit où se trouvent les déchets et le minerai, nous leur donnons les moyens de mener des opérations plus productives », déclare Thor Kallestad, CEO.
« En donnant aux clients un aperçu de l’endroit où se trouvent les déchets et le minerai, nous leur donnons les moyens de mener des opérations plus productives », déclare Thor Kallestad, CEO.
Une autre tendance du secteur qui montre l’exemple pour l’adoption de l’IA est le « besoin profond de façons nouvelles et plus intelligentes de faire des affaires » poursuit Adam Allouba. Selon une étude de McKinsey, l’exploitation minière est aujourd’hui 28% moins productive qu’il y a dix ans, ce qui signifie qu’il y a plus de place pour des technologies comme l’IA qui peut optimiser l’efficacité à tous les niveaux.
Les avantages de l’IA
L’un des plus grands avantages de l’utilisation de l’IA au moyen de capteurs intégrés ou d’autres moyens est l’accès à l’information en temps réel. Même dans l’exploitation minière des grands fonds, son utilisation pour localiser les gisements réels permet de réduire le dragage et d’améliorer l’efficacité de l’extraction.
Cynthia Younes, directrice du marketing chez Newtrax, une entreprise numérique qui optimise de nombreux aspects de l’exploitation minière souterraine, y compris la détection du minerai, affirme que le fait d’éliminer même les petites inefficacités peut entraîner d’importants gains de durabilité. Par exemple, les solutions numériques de Newtrax, qui sont ancrées dans l’IA, peuvent être utilisées pour la maintenance prédictive des machines et l’évaluation de l’état des mines souterraines. Sur la base de ces renseignements, les responsables des mines peuvent gérer la façon dont ils utilisent la main-d’œuvre et aussi éviter tout problème de machinerie avant sa survenance.
L’exploitation minière souterraine est également considérée comme plus durable que l’exploitation à ciel ouvert parce que son empreinte carbone est moindre et qu’elle n’extrait que le minerai. L’industrie a traditionnellement évité l’exploitation minière souterraine en raison des difficultés d’accès, mais l’IA est en train de changer cela. « Les investisseurs ont tendance à préférer l’exploitation à ciel ouvert. Mais si vous pouvez leur montrer qu’avec la technologie et l’analyse des données, nous pouvons rendre l’exploitation minière souterraine beaucoup plus efficace, il y aura un changement culturel », a souligné M. Younes. « Et cela aura un impact positif plus important sur l’environnement dans son ensemble. »
Les véhicules autonomes, pilotés par la vision par ordinateur et l’IA, contribuent également à l’exploitation minière. « Que vous transportiez plus de pépites riches en minerai ou que vous obteniez de précieuses informations après avoir foré quelques trous d’exploration, [l’intelligence artificielle] signifie une meilleure préservation de la planète », a dit M. Allouba. « Vous n’enlevez pas de la terre ou n’abattez pas des arbres quand vous n’en avez pas besoin. » Et cela s’applique également au dragage des fonds marins.
Alors que l’exploitation minière entre dans une nouvelle ère où la concurrence pour les ressources s’intensifie, elle est confrontée à des appels croissants pour des pratiques durables qui intègrent une approche respectueuse de l’environnement dans leur ADN même. L’AI aide l’exploitation minière et le développement durable à travailler main dans la main ; c’est une victoire pour toutes les parties concernées.
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