معادن روباز یا زیرزمینی

صنعت معدن، با ارزش بازار 3 تریلیون دلاری در سال 2024، یکی از ستون‌های اقتصاد جهانی است. معادن روباز و زیرزمینی، دو روش اصلی استخراج، نقشی حیاتی در تأمین مواد اولیه برای صنایع انرژی، فناوری و زیرساخت دارند. گزارش(2024) PwC پیش‌بینی می‌کند که این صنعت با نرخ رشد سالانه 5.7% تا 2034 به 4.7 تریلیون دلار برسد، اما چالش‌های زیست‌محیطی، ایمنی و فناوری، آینده آن را تحت تأثیر قرار داده است.
معادن روباز
این روش، که 60% تولید جهانی را تشکیل می‌دهد، برای استخراج ذخایر نزدیک به سطح زمین، مانند مس، طلا و آهن، استفاده می‌شود. معدن بینگام کنیون در یوتا، عمیق‌ترین معدن روباز جهان با 1.2 کیلومتر عمق، در سال 2023 بیش از 200هزار تن مس تولید کرد. این معادن به دلیل مقیاس بزرگ، بهره‌وری بالایی دارند، اما اثرات زیست‌محیطی آن‌ها نگران‌کننده است. گزارش(2024) PMC نشان می‌دهد که معادن روباز، مانند فوشون چین، تا 70% اکوسیستم‌های محلی را تخریب کرده و 80% زباله‌های معدنی جهان را تولید می‌کنند. فناوری‌های نوین، مانند مدل‌های بهینه‌سازی شیب ISSA-LSSVR، هزینه‌های عملیاتی را تا 15% کاهش داده‌اند. همچنین، کامیون‌های برقی T264، معرفی‌شده در MINExpo 2024، مصرف سوخت را 3.6% کم کرده و انتشار کربن را کاهش داده است.
معادن زیرزمینی
این روش برای ذخایر عمیق‌تر، مانند نیکل، کبالت و زغال‌سنگ، مناسب است و 40% تولید جهانی را شامل می‌شود. فناوری‌های خودکار، مانند لودرهای LHD در معدن Kamoa-Kakula کنگو، ایمنی و بهره‌وری را تا 20% بهبود بخشیده‌اند. حسگرهای XRF، مانند ShovelSense، با دقت 90% در پیش‌بینی استرس معدنی، حوادث را کاهش داده‌اند. با این حال، خطرات ایمنی بالا هستند؛ گزارش(2024) MSHA از 12 حادثه مرگبار در معادن زیرزمینی آمریکا خبر داد. هزینه‌های این روش، که تا 2 برابر معادن روباز است، و نیاز به نیروی کار ماهر، چالش‌های اصلی هستند. شرکت‌هایی مانند BHP و Vale از دیجیتال توئین برای بهینه‌سازی تولید و کاهش خرابی تجهیزات استفاده می‌کنند.
ایران
ایران با 68 نوع ماده معدنی و 7% ذخایر جهانی، پتانسیل بالایی دارد. معدن مس سرچشمه (روباز) در سال 2024 حدود 250هزار تن مس تولید کرد، در حالی که معدن زغال‌سنگ طبس (زیرزمینی) نقش کلیدی در تأمین انرژی دارد. گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس (2024) نشان می‌دهد که این صنعت 4% GDP ایران را تشکیل می‌دهد، اما تحریم‌ها، فرسودگی تجهیزات و کمبود سرمایه‌گذاری 10 میلیارد دلاری، بهره‌وری را تا 30% کاهش داده است. قاچاق مواد معدنی و نبود فناوری‌های سبز، مانند جذب کربن (CCS)، ایران را از رقبای منطقه‌ای مانند استرالیا عقب انداخته است. استرالیا در 2024 حدود 1.2 میلیون تن طلا تولید کرد، در حالی که تولید طلای ایران به 8 تن محدود شد.
چالش‌ها و چشم‌انداز
معادن روباز با آلودگی آب، تخریب 50% پوشش گیاهی و انتشار گازهای گلخانه‌ای مواجه‌اند. معادن زیرزمینی با هزینه‌های بالا، خطرات ایمنی و کمبود نیروی کار (78هزار کارگر جدید تا 2029 نیاز است) دست‌وپنجه نرم می‌کنند. فناوری‌های نوین، مانند هوش مصنوعی و رباتیک، می‌توانند بهره‌وری را تا 23% افزایش دهند. در ایران، با سرمایه‌گذاری در اتوماسیون و آموزش نیروی انسانی، تقویت زیرساخت‌ها و بومی‌سازی فناوری، تا سال 2030 می‌توان صادرات معدنی خود را به 20 میلیارد دلار برساند.