David Giles, Chief Scientific Officer (CSO) de MinEx CRC, explica más sobre la colaboración que trabaja para acelerar la exploración y el desarrollo de minerales críticos en Australia.

Con sede en Australia Occidental, MinEx CRC es la colaboración de exploración de minerales más grande del mundo diseñada para reunir a la industria, el gobierno y las organizaciones para asegurar el futuro del desarrollo de minerales de Australia. La colaboración se centra en un nuevo conjunto de herramientas de exploración y nuevas formas de implementar esas herramientas que reconocen la importancia fundamental de recopilar datos de cantidad y calidad del subsuelo.

MinEx también se enfoca en desarrollar métodos de perforación más seguros, productivos y amigables con el medio ambiente para descubrir y perforar depósitos. Esto incluye trabajo en tecnología de perforación con tubería flexible (CT) e innovaciones en técnicas de perforación de circulación inversa (RC) y de diamante destinadas a mejorar la optimización y automatización de la perforación.

Para obtener más información sobre la colaboración, sus metas y objetivos actuales y sus planes para el futuro, The Innovation Platform habló con David Giles, director científico de MinEx CRC.

¿Puede contarnos más sobre MinEx CRC, por qué se formó y sus metas y objetivos clave?

MinEx se lanzó como una respuesta directa a la disminución del éxito en la exploración de minerales y la reducción de la inversión en exploración de minerales en Australia en las dos décadas previas a nuestra exitosa oferta de Cooperative Research Australia (CRC) en 2018. A mediados de la década de 1990, alrededor de una cuarta parte del total global Los gastos de exploración minera se realizaron en Australia, pero este número se redujo a aproximadamente una octava parte en 2015.

Las inversiones que antes habían llegado a Australia se estaban trasladando a otra parte. Esto podría atribuirse al hecho de que la exploración en Australia que se remonta a mediados del siglo XIX había tenido tanto éxito. Como resultado, todos los depósitos más fáciles de encontrar que se encuentran en la superficie de la Tierra o cerca de ella habían sido descubiertos y entramos en un período de rendimientos decrecientes dentro de ese espacio de búsqueda 'superficial'. La única solución era cavar más profundo.

Sin embargo, profundizar es técnicamente desafiante, costoso y tiene una mayor incertidumbre inherente, lo que significa un mayor riesgo. Los exploradores eligieron cambiar la inversión a jurisdicciones menos exploradas (aunque a menudo con mayor riesgo soberano) donde aún puede haber depósitos poco profundos sin descubrir. El objetivo de MinEx es superar los desafíos técnicos para hacer que la exploración de minerales críticos sea más eficiente, reducir los costos y reducir la incertidumbre de la exploración de minerales profundos para desbloquear alrededor del 70% del continente australiano dotado de minerales para la exploración sistemática.

Junto a esta motivación hay algo más profundo a escala global: nuestra necesidad de descubrir y desarrollar más depósitos minerales necesarios para abastecer nuestra transición hacia una economía baja en carbono. Tendremos que encontrar y extraer más cobre que nunca en los próximos 25 años solo para satisfacer la demanda actual, y mucho menos el cobre adicional necesario para los vehículos eléctricos y las turbinas eólicas. El desafío para el litio (para baterías) y los elementos de tierras raras (para imanes en motores eléctricos) es aún mayor. El tiempo de espera para que los descubrimientos se conviertan en minas productivas es más largo de lo que la gente piensa, con un promedio de 13 años, por lo que es urgente invertir en hacer esos descubrimientos.

Aunque la justificación es diferente, la respuesta adecuada es la misma. Debemos superar los desafíos técnicos para hacer que la exploración de minerales críticos sea más eficiente, reducir el costo y reducir la incertidumbre de la exploración de minerales críticos para que podamos aumentar la probabilidad de éxito y reducir el tiempo del descubrimiento a la producción.

La actitud de MinEx CRC frente a este desafío se basa en una simple verdad: para descubrir depósitos minerales, y definirlos y caracterizarlos para que puedan ser explotados, se requiere perforación. La mejor correlación a largo plazo con el descubrimiento de minerales (en términos de entrada) es el total de metros perforados. A menudo se insiste en que la tasa de éxito de cada pozo perforado es relativamente baja. Si bien esto es cierto, no debería ser un desincentivo. Cero perforación significa cero descubrimientos y más perforación generalmente equivale a más descubrimientos, es tan simple como eso. Nuestra tarea es hacer que la perforación sea más eficiente, más barata, más segura y reducir su impacto ambiental para que podamos permitirnos (en términos de dinero, tiempo, salud y sostenibilidad) perforar más. Esto incluye el muestreo correspondiente (muestras de roca de calidad, representativas y ubicadas con precisión), detección (medición de las propiedades físicas de la roca y parámetros geofísicos dentro del pozo de perforación) y análisis aguas abajo (p. ej., para discernir firmas sutiles de alteración o la edad y la historia geológica de las rocas intersecadas) que son fundamentales para la exploración mineral sistemática. Nuestros tres programas de investigación abarcan esto, incluyendo:

  • Perforación (nuevas tecnologías de perforación y mejora de tecnologías convencionales);
  • Datos de perforación (centrados en datos recopilados y analizados durante la perforación o al menos durante una campaña de perforación); y
  • La Iniciativa Nacional de Perforación.

¿Cómo apoya el desarrollo de métodos de perforación más eficientes, seguros y respetuosos con el medio ambiente?

Hay dos áreas clave en nuestra investigación y desarrollo (I+D) de perforación.

En primer lugar, estamos trabajando para mejorar la eficiencia y reducir el costo de las plataformas de perforación convencionales, a través de una combinación de medición y retroalimentación constantes para controlar y optimizar todo el proceso de perforación. Esto nos ha requerido desarrollar una comprensión detallada de los procesos físicos fundamentales involucrados en los diversos tipos de perforación y cómo esos procesos se ven afectados por los parámetros operativos del equipo de perforación. Nuestro equipo de investigación diseña e implementa sofisticados sistemas de monitoreo de plataformas que se pueden usar para "ajustar" la plataforma hacia parámetros operativos óptimos. Por ejemplo, modificando la fuerza axial para lograr el mejor equilibrio entre la velocidad de perforación y el desgaste de la broca, o modificando la viscosidad del fluido de perforación para garantizar la estabilidad del pozo y minimizar las pérdidas de fluido. La máxima expresión de este trabajo serán los sistemas de perforación automatizados, que tendrán el doble impacto de eficiencia y seguridad. En el camino hacia la automatización, se deben realizar múltiples mejoras.

Además, hemos diseñado y construido una plataforma de perforación con tubería flexible con un aspecto radicalmente diferente para la perforación de exploración de minerales. El diseño patentado coloca la bobina de tubería de acero hueca directamente sobre el orificio de perforación, lo que reduce la cantidad de curvas necesarias para enderezar (dentro del orificio) y rebobinar (saliendo del orificio) la bobina, lo que aumenta la vida útil de la bobina. La perforación con tubería flexible se ha utilizado durante décadas en la industria del petróleo y el gas, pero principalmente para tareas técnicas y de mantenimiento en pozos existentes o para perforar rocas blandas. Nuestro desafío era adaptar este tipo de perforación para la exploración de minerales de varias maneras, incluso reduciendo el tamaño, reduciendo el costo, aumentando las tasas de penetración en rocas duras, simplificando las operaciones, recolectando muestras de alta calidad, y permitir la medición en tiempo real de las propiedades de las rocas en el fondo del pozo. Un componente clave de la plataforma de perforación es el sistema de procesamiento hidráulico (HPS) que se encuentra junto al equipo de perforación. El HPS es un conjunto de bombas, tuberías, tamices, filtros y centrífugas montado en un camión que incorpora funciones de gestión de fluidos (supervisión, limpieza y dosificación) y muestreo de sólidos de la operación de perforación. El HPS es exclusivo de la plataforma de perforación MinEx y no existió hasta que fue concebido, diseñado, construido y puesto en servicio por nuestros ingenieros de perforación desde principios de 2020 hasta 2021. limpieza y dosificación) y funciones de muestreo de sólidos de la operación de perforación. El HPS es exclusivo de la plataforma de perforación MinEx y no existió hasta que fue concebido, diseñado, construido y puesto en servicio por nuestros ingenieros de perforación desde principios de 2020 hasta 2021. limpieza y dosificación) y funciones de muestreo de sólidos de la operación de perforación. El HPS es exclusivo de la plataforma de perforación MinEx y no existió hasta que fue concebido, diseñado, construido y puesto en servicio por nuestros ingenieros de perforación desde principios de 2020 hasta 2021.

¿Cómo fue el 2022 para tu trabajo?

El año pasado estuvo muy ocupado para nosotros. Iniciamos la segunda parte de nuestro programa de I+D de fase de tres años. Estamos utilizando esta fase para acercar nuestras tecnologías a estar listas para el mercado con un enfoque en las pruebas de campo. Nuestra novedosa plataforma de perforación con tubería flexible se implementó en Australia Meridional (en asociación con el Servicio Geológico de Australia Meridional) y Queensland (en asociación con Anglo American) para programas de perforación de pozos múltiples. Completamos 24 barrenos para casi 8500m perforados durante esos despliegues. Pudimos introducir una nueva capacidad, modificar la tecnología para diferentes condiciones operativas y mejorar significativamente nuestro rendimiento operativo. Por ejemplo, nuestra productividad promedio de perforación (que incluye toda la preparación, revestimiento, perforación rotatoria con lodo, extracción de muestras, adquisición de registros, topografía, cementación y movilización) mejoraron en alrededor de un 250 % de 30 a 80 m por turno en el transcurso del año. Ese es probablemente nuestro proyecto técnico más maduro y de más alto perfil, pero estamos progresando en todo el trabajo de perforación y detección.

Al mismo tiempo, los resultados analíticos aguas abajo de nuestros primeros programas de la Iniciativa Nacional de Perforación en el Territorio del Norte y Australia del Sur continúan brindando nuevos datos e informando y fomentando la exploración en estas áreas fronterizas. La campaña de East Tennant en el Territorio del Norte confirmó que el área objetivo es una extensión de la provincia altamente mineralizada de Tennant Creek. Esto provocó una fiebre de vinculación, con múltiples jugadores ocupando decenas de miles de kilómetros cuadrados de nuevas licencias de exploración. Esperamos un resultado similar cuando se publique el terreno cubierto por la campaña de perforación Delamerian de Australia del Sur a finales de este año.

¿Qué potencial tiene Australia para futuras oportunidades de exploración y desarrollo minero de minerales críticos?

El potencial es enorme. A nivel mundial, Australia ya está clasificada como uno de los cinco principales productores y/o inventario de recursos para muchos minerales que son fundamentales para la transición energética, como el hierro, el cobre, la bauxita, el níquel, el zinc, los elementos de tierras raras, el cobalto, el manganeso y la plata. , litio y uranio. Existe un potencial crítico de exploración de minerales sin explotar que no ha sido un foco de atención hasta hace poco. Para otros productos básicos, incluidos el cobalto y los elementos de tierras raras, existe la posibilidad de extraerlos de los vertederos de desechos y relaves de las minas existentes. También existe el potencial de la estabilidad económica, social y política que ofrece el abastecimiento de estos materiales en Australia. Sin embargo, no vale nada que esto no sea solo un toque que puede encender. Habrá tiempos de espera significativos para aumentar la producción hacia los volúmenes requeridos.

¿Qué deben considerar los gobiernos y los formuladores de políticas para apoyar la aceleración del desarrollo de minerales críticos en Australia?

La mayoría de los 'minerales críticos' son muy diferentes a las materias primas a granel, como el mineral de hierro y el carbón, que han sido el pilar de la economía minera australiana durante décadas. Necesitaremos procesos gubernamentales, protocolos de cumplimiento, estructuras financieras, apoyo e incentivos que estén diseñados para operaciones de pequeño volumen y alto valor con productos personalizados desarrollados en estrecha colaboración con clientes exigentes. Va a requerir más agilidad de los mineros y del gobierno. Creo que se requerirá un mayor nivel de inversión del gobierno para superar los riesgos técnicos iniciales de trabajar con nuevos productos básicos, los riesgos del mercado y la competencia internacional y poner las cosas en marcha. Una cosa que creo que los gobiernos australianos deberían considerar es la intermediación y/o la inversión en instalaciones conjuntas de procesamiento y refinación,

David Giles
Director científico
de MinEx CRC
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