ENGINEERINGNET.BE - Gsm’s, laptops, elektrische auto’s, windturbines en zonnepanelen bevatten stuk voor stuk metalen die in mijnen worden ontgonnen.
‘De overgrote meerderheid van deze kritieke grondstoffen voeren we in van buiten Europa. Maar ook onder onze voeten zit een grote voorraad metalen’, aldus geoloog Christian Burlet van het Instituut voor Natuurwetenschappen.
‘Sommige zijn te vinden in kleine, overstroomde en verlaten mijnen, die met de huidige methodes niet rendabel uit te baten zijn. Je moet dus een manier vinden om heel precies de ertsen te ontginnen, met zo weinig mogelijk afval, in veilige omstandigheden en met een minimale impact op de omgeving.’
‘We willen daarom robots ontwikkelen die zelfstandig gangen kunnen graven, onderweg de interessante ertsen selecteren en die naar het oppervlak brengen.’
Burlet en mede-onderzoeker Giorgia Stasi testten onlangs hun mijnrobot uit in een oude Sloveense mijn, omdat oude mijnen in België te instabiel zijn of onder water staan. Stasi: ‘We richten ons op kleine aders met sterk geconcentreerde ertsen, die moeilijk te ontginnen zijn.'
Ze werkt met een robotische arm waarop een module is vastgemaakt, waarmee ze de sensoren van de robot op de rotswand plaatst. De volgende stap is er elektra doorheen sturen en de respons meten met de ERT-module, ofwel Electrical resistivity tomography.
Stasi: ‘Elk mineraal heeft zijn eigen kenmerkende resistiviteit, die aangeeft hoe goed het de passerende elektrische stroom weerstaat. Door elektra door de rotswand te sturen, kunnen we in kaart brengen welk mineraal waar zit, en hoe de aders dieper in de rotswand lopen.’
Doel is dat de robot zo informatie verzamelt om te kunnen beslissen in welke richting hij best verder graaft.
Ondertussen test Burlet een sensor, gebaseerd op laser induced breakdown spectroscopy. ‘We schieten met een laser op de rotswand. Op die specifieke plek wordt plasma gevormd, wat zorgt voor een kleine vonk. Dat licht vang je terug op in het instrument, dat dan de chemische samenstelling van dat specifieke punt geeft.’
'Door de rotswand punt per punt, lijn per lijn te scannen, maken we een soort kaart van de chemische compositie van het oppervlak, inclusief de kritieke grondstoffen. Zo ontstaat een extreem gedetailleerd beeld.’
Ook is een algoritme ontwikkeld dat ervoor zorgt dat de robot zoveel mogelijk erts wint en zo weinig mogelijk afval laat ontstaan. Daartoe graaft hij een specifiek hierop gericht gangenstelsel door de rotsen. (bron: naturalsciences.be)
