Intelligenza Artificiale e ricerca mineraria: le Terre Rare

Tra gli innumerevoli utilizzi dell’Intelligenza Artificiale, quello relativo all’estrazione mineraria è forse uno dei meno conosciuti.

Negli ultimi anni, tuttavia, l’interesse dalle grandi aziende minerarie verso l’AI è cresciuto esponenzialmente. L’obiettivo principale? L’esplorazione mineraria per la ricerca delle terre rare, necessarie per lo sviluppo delle più innovative tecnologie. 

Come abbiamo già visto nel nostro glossario dell’Intelligenza Artificiale, l’automazione industriale è la base da cui l’AI è evoluta. 

L’automazione industriale, infatti, implementa la produttività delle linee e ne aumenta la competitività. Offre risultati di qualità, di precisione e replicabilità costanti, semplicemente irraggiungibili con il solo lavoro umano. 

Partendo da questo assunto, l’Intelligenza Artificiale sviluppa sistemi in grado di riprodurre l’intelligenza e i comportamenti umani, senza però il rischio di errore e inefficienza. 

 

Cosa sono le terre rare? 

Le terre rare, o più correttamente gli elementi delle terre rare, sono metalli con particolari proprietà chimiche, magnetiche e conduttive essenziali per realizzare prodotti di alta tecnologia. 

Questi diciassette elementi chimici – scandio, ittrio, lantanio, cerio, praseodimio, neodimio, promezio, samario, europio, gadolinio (il primo che fu analizzato), terbio, disprosio, olmio, erbio, tulio, itterbio e lutezio – si dividono a loro volta in terre rare leggere, medie e pesanti. 

Questi elementi sono indispensabili per moltissimi apparecchi e strumenti tecnologici. Catalizzatori, componenti di veicoli ibridi e auto elettriche, dispositivi di optoelettronica, fibre ottiche, batterie, droni, laser e pannelli fotovoltaici sono solo alcuni di questi. 

Quasi un terzo delle riserve mondiali di terre rare si trova in Cina. Gli altri giacimenti sono diffusi tra Vietnam, Brasile, Russia, India, Australia, Groenlandia e Stati Uniti. 

 

Terre rare: le implicazioni ambientali e socio-economiche 

Il discorso sulle terre rare solleva diversi problemi. Il primo è senza dubbio di natura ambientale. La crescita demografica, che ci porterà a sfiorare i 10 miliardi nel 2050, determina un aumento sia del consumo delle risorse e che della domanda di mezzi e tecnologie. 

L’estrazione e la raffinazione delle terre rare - sempre più ambite, sempre più preziose – hanno un altissimo impatto ambientale. Perdita di biodiversità, inquinamento idrico, erosione del suolo, sottrazione della terra alle popolazioni aborigene, senza contare le tonnellate di rifiuti tossici.

D’altro canto, però, le terre rare sono indispensabili per tutte le tecnologie green, dalle turbine eoliche alle auto elettriche, dai pannelli solari all’illuminazione ad alta efficienza energetica. Possiamo farne a meno? Possiamo abbandonare la transizione alla green economy? Assolutamente no. 

Quello che dobbiamo fare, piuttosto, è ottimizzare il processo di esplorazione ed estrazione attraverso sistemi intelligenti, gli unici effettivamente in grado di limitare l’impatto ambientale, vedremo poi come.

La sempre maggiore richiesta di tecnologia, a sua volta, determina la corsa alle terre rare. L’importanza strategica data dal massiccio utilizzo nell’industria dell’elettronica e di consumo scatena una gara all’approvvigionamento minerario, spesso massiccio e incontrollato.

 

In che modo l’Intelligenza Artificiale può contribuire alla ricerca mineraria?

L’intelligenza Artificiale, basandosi sull’analisi dei dati geologici, potrebbe scoprire giacimenti di terre rare a un ritmo 20 volte superiore di quello attuale. 

Oltre alla velocità, c’è un altro aspetto essenziale: la certezza dei risultati. I sistemi intelligenti riescono a individuare il giacimento, inclusa profondità e ampiezza, senza bisogno di trivellare. A livello ambientale ed economico questo significa “andare a colpo sicuro”.

Attualmente, l’esplorazione mineraria è un ambito estremamente difficile e richiede investimenti enormi a fronte di scarsi risultati. Solo 1 sito minerario sui 100 analizzati risulta effettivamente sfruttabile. 

E qui entra in gioco l’Intelligenza Artificiale. I sistemi in AI vengono progettati per scoprire nuovi giacimenti, sommando tutte le vecchie registrazioni ai nuovi dati ottenuti da letture di superficie e utilizzando approcci di apprendimento automatico. 

I vantaggi di affidare queste rilevazioni ai sistemi in AI piuttosto che ai lavoratori del settore minerario è evidente. Solo le macchine intelligenti hanno una capacità di calcolo, di analisi e di previsione tale da meritare l’investimento.

Pensare di condurre le stesse ricerche con un team di professionisti si tradurrebbe in un dispendio di tempo e di risorse difficilmente sostenibile da un’azienda.

Il principio è lo stesso dell’automazione industriale. Ottimizzare il lavoro tramite l’analisi dei dati, senza sprechi di tempo né possibilità d’errore è la chiave del successo. 

 

La KoBold Metals, l’esplorazione mineraria del futuro?

La KoBold Metals, la startup statunitense finanziata da Equinor e da Breakthrough Energy Ventures, i fondi climate-friendly dei miliardari Bill Gates e Jeff Bezos, punta a utilizzare esclusivamente l’Intelligenza Artificiale per la scoperta di nuovi giacimenti. 

La mission è chiara: Finding the materials of the future with AI. Zero sprechi di tempo e risorse, ma un obiettivo selezionato e certo, perché saranno proprio i sistemi in AI a dire dove andare a cercare.

La prossima missione di KoBold tocca la baia di Disko, sulla costa occidentale della Groenlandia. Qui, l’AI verrà utilizzata per la ricerca di nichel, rame, cobalto e altri metalli utilizzati nei veicoli elettrici. 

In Australia, invece, la KoBold lavorerà in collaborazione con la più grande società mineraria del mondo, la BHP Group. La ricerca si indirizzerà sui depositi profondi di rame e nichel su una superficie di oltre 193.000 miglia quadrate. 

L’Intelligenza Artificiale è chiamata, anche in questo caso, ad accertare la presenza di terre rare e a definire la profondità del giacimento. 

 

Abbiamo parlato dell’Intelligenza Artificiale per la ricerca di giacimenti di terre rare, indispensabili per i dispositivi green e di ultimissima generazione. La base di questa innovazione è sempre e comunque l’automazione industriale.

Senza una vera rivoluzione delle linee produttive, che riescono oggi a produrre con la massima qualità e predittività, tutto quello che sta accadendo oggi non sarebbe stato nemmeno immaginabile.