Lorsque le Canada est entré en confinement afin de contrer la propagation de la COVID-19, les accélérateurs et les pôles de recherche du domaine minier, des organismes créés pour appuyer et favoriser l’innovation dans l’industrie, s’attendaient à voir leurs activités paralysées. Dans un premier temps, ces prédictions se sont bien réalisées mais, au bout de quelques semaines, c’est exactement l’opposé qui a commencé à se produire. L’intérêt à l’égard de leurs services et de leurs projets a connu un véritable essor quand les compagnies minières et technologiques ont commencé à rechercher de nouveaux partenaires et de nouvelles opportunités.

Par exemple, la société NORCAT a vu le nombre d’entreprises souhaitant présenter leurs produits et leurs technologies augmenter de 500 %. Cette société est installée à Sudbury et exploite la seule mine souterraine en activité au monde à être dédiée à la formation et à l’innovation technologique dans le cadre de sa mission consistant à devenir un guichet mondial unique capable de connecter des jeunes pousses et des créateurs de nouvelles technologies avec des compagnies minières. Don Duval, le chef de la direction de la société, a indiqué qu’une partie de la croissance de l’activité était directement liée à la demande actuelle de compagnies minières mondiales à la recherche de nouvelles solutions technologiques leur permettront de demeurer compétitives une fois la pandémie de COVID-19 passée, ainsi qu’à la demande d’entreprises de technologie voulant entrer en contact avec des géants miniers.

Il suspecte également que l’explication de cet essor réside aussi en partie dans le fait que la réponse économique du gouvernement fédéral a aidé les entreprises de technologie minière à accéder rapidement à des fonds. De la même manière, il croit que le confinement a donné aux dirigeants et aux innovateurs du domaine minier davantage de temps pour réfléchir de manière créative et productive, ainsi que pour prioriser et résoudre des problèmes. C’est une théorie soutenue par ses pairs.

« Ce que les compagnies minières nous ont dit, c’est que l’innovation est encore plus importante parce qu’elles ont toutes été touchées d’une manière ou d’une autre », a dit Carl Weatherell, directeur administratif et chef de la direction du Conseil canadien de l’innovation minière (CCIM). « La plupart des entreprises considèrent que l’innovation est très importante pour la reprise. Les cadres de l’industrie minière ne voyagent pas en raison du confinement. Ils ont davantage de temps à leur disposition, et certains en profitent pour revoir la manière dont ils mènent leurs affaires. En général, les gens se demandent comment ils peuvent faire des choses plus rapidement et mettre en place les solutions sur le terrain pour résoudre le problème. »

Claude Gagnon, directeur de l’innovation de Corem, a déclaré que sa société dont le siège social est à Québec (qui a été fondée et dirigée par des compagnies minières, et qui se concentre exclusivement sur l’amélioration du traitement de minerais) a également observé un intérêt accru. « C’est intéressant de voir que certaines jeunes entreprises et de nombreuses entreprises en activité sont en train d’accroître leurs activités de développement », a-t-il dit.

Il apparaît très possible que le choc et les incertitudes engendrés par la pandémie aient convaincu davantage de personnes dans l’industrie que le fait de ne pas innover ne signifiait pas ne pas prendre de risque, en particulier quand la vie nous plonge dans une réalité sans précédent comme la pandémie de COVID-19. « Ne pas innover a un coût si vous continuez à faire toujours les mêmes choses, et que vos frais continuent d’augmenter », a dit Douglas Morrison, chef de la direction du Centre for Excellence in Mining Innovation (CEMI) (Centre d’excellence en innovation minière), un organisme installé à Sudbury et qui a le mandat de stimuler l’innovation dans le domaine minier en introduisant de nouvelles pratiques, de nouvelles procédures, de nouveaux outils ainsi que de nouvelles techniques et technologies.

Même avec un intérêt renouvelé à l’égard de l’innovation, les risques sont multiples, et on ne peut réellement prédire les effets à long terme de la pandémie. Par exemple, on se pose la question de savoir si une réduction des déplacements professionnels des cadres de l’industrie minière dans d’autres pays aura pour effet que les technologies canadiennes auront plus de mal à être adoptées et à trouver un marché étant donné la diminution du nombre de grandes compagnies minières à avoir leur siège social au Canada.

 « Malheureusement, cela signifie que les décideurs sont souvent en dehors du Canada », a déclaré Francis Fournier, président-directeur général de Corem. « En matière d’innovation, il est très important d’être en contact avec les bonnes personnes, les décideurs, mais cela nous pousse à nouer davantage de relations au niveau international et, chez Corem, nous nous sommes bâti une bonne réputation à l’échelle internationale. »

Chez nous, au Canada, ces organismes travaillent collectivement sur des dizaines de nouvelles technologies afin d’aider l’industrie minière à résoudre ses problèmes tout en réduisant les risques pour les entreprises qui sont les premières à adopter les nouveautés.

Voici quelques faits saillants à ce sujet.

Le point sur l’exploitation souterraine

« Dans le domaine minier, on a besoin de nouvelles technologies pour être capable d’aller plus loin que 2 000 mètres sous terre s’il est possible d’avancer », a déclaré Claudia Gonzalez, directrice associée du Geomechanics Research Centre de Mining Innovation, Rehabilitation and Applied Research Corporation (MIRARCO), à l’Université Laurentienne.

L’un des projets de MIRARCO conçus pour aider à réduire les coûts de ventilation et de refroidissement pour l’exploitation minière très profonde, le Natural Heat Exchange Engineering, a pour objet de rechercher comment créer une route interconnectée de fractures naturelles et artificielles pour permettre à l’air frais d’atteindre le fond de la mine de manière naturelle. En février 2020, ce projet a reçu 1,5 million de dollars de Ressources naturelles Canada dans le cadre du Programme de croissance propre.

Un autre projet porte sur la façon d’éliminer certains des problèmes d’imprévisibilité en ce qui a trait au foudroyage. « Le foudroyage est une méthode très efficace car vous stimulez la roche et, ensuite, la gravité fait le reste », a-t-elle expliqué. « Cependant, un phénomène peut se produire quand vous stimulez la masse rocheuse mais qu’il n’y a pas assez de roche qui s’effondre ; cela entraîne alors une sorte d’effet d’arche », a ajouté Mme Gonzalez. « Nous sommes en train d’étudier cela en appliquant les théories de mécanique des sols. »

En termes de gestion des risques, avec l’intensification de l’automatisation dans l’industrie, « la plupart des entreprises s’orientent vers une gestion plus contrôlée, et essaient de comprendre comment fonctionnent réellement les contrôles qu’elles mettent en place », a expliqué Glenn Lyle, directeur du centre de sécurité de MIRARCO.

Les compagnies minières se tournent vers les pôles d’innovation et les accélérateurs de technologie pour s’assurer de pouvoir survivre et prospérer dans le monde post-Covid-19. Avec l’aimable autorisation de MIRARCO

 

Ainsi, l’organisation qui a développé le programme logiciel d’optimisation financière des mines souterraines, connu sous le nom de « Schedule Optimization Tool » travaille également actuellement sur de nouveaux logiciels utilitaires dans le but d’aider les mines à y parvenir. 

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De précieux minerais ultra fins et des virus

En tant qu’organisation dirigée par des membres de l’industrie soucieux d’augmenter soit la quantité de minerais récupérés au cours de leur traitement, soit leur qualité, Corem est un exemple de collaboration entre de grandes compagnies minières ayant pour objectif de résoudre des problèmes et d’en partager les bénéfices. Tous les 49 projets sur lesquels Corem travaille actuellement dans le cadre de son programme de recherche préconcurrentielle ont été, à la base, des problèmes rencontrés par une (ou plus) de ses 14 compagnies minières membres, dont Agnico Eagle, Glencore et Vale. 

L’un de ces projets consiste à élaborer un processus capable de récupérer l’or présent dans les concentrés de carbone et le minerai réfractaire qui serait perdu sinon avec un processus conventionnel. « Nous avons un brevet en instance et nous sommes en voie de démontrer cela », a déclaré Claude Gagnon.

D’ici la fin de cette année, la société Corem pilotera aussi un nouveau procédé de traitement sur lequel elle travaille afin de récupérer les fines de minerai de fer. « Fondamentalement, nous essayons d’élargir les possibilités de récupération », a dit M. Gagnon. « Normalement, le fer est récupéré jusqu’à 150 microns, alors les compagnies minières perdent les fines qui s’en vont dans les résidus. Nous essayons de repousser la limite de leur traitement, et nous croyons pouvoir y parvenir avec notre nouvelle technologie. »

Corem a également des projets visant à réduire l’empreinte environnementale du traitement des minerais. L’un d’entre eux implique d’explorer le développement d’un réactif écologique, et il est en train d’être élaboré en partenariat avec l’Université Laval. « Nous sommes en train d’essayer de faire des collecteurs à base de protéines que nous extrayons de virus naturellement attachés à différents minéraux. Nous essayons d’identifier le virus qui est sélectivement attaché à des minéraux spécifiques, de l’extraire et de rendre ces protéines hydrophobes, et, à partir de là, nous pouvons élaborer les collecteurs. L’objectif est de remplacer les produits chimiques. »

Repenser l’exploitation minière

Chacun des projets du Conseil Canadien de l’Innovation Minière (CCIM), situé à Ottawa, a été sélectionné de manière stratégique pour permettre au Conseil d’accomplir sa mission qui consiste à transformer l’exploitation minière pour en faire une industrie zéro déchets d’ici 2027. « Nous nous concentrons sur des technologies de plateforme et sur des procédés qui, soit consomment trop d’énergie, [trop] d’eau, soit créent une importante empreinte environnementale », a expliqué Carl Weatherell. « Nous nous concentrons essentiellement sur l’exploitation minière souterraine et de surface ainsi que sur le traitement parce que ce sont les secteurs qui apportent la plus grande valeur ajoutée, et que c’est là que vous allez réduire le plus l’empreinte environnementale ainsi que la consommation d’énergie et d’eau. »

Parce que le CCIM s’attache à changer les choses en profondeur plutôt que de ne procéder qu’à de simples améliorations des procédés ou des technologies, M. Weatherell a déclaré que la vision du Conseil nécessitait une innovation collaborative et ouverte ainsi qu’une analyse holistique, et aussi une planification prenant en compte la manière dont chaque changement a un impact sur le reste des opérations. Le CCIM fait cela en créant des consortiums qui réunissent des compagnies minières, des fournisseurs et des spécialistes.

Un de ces consortiums se consacre entièrement au remplacement des activités de forage et de dynamitage par le minage en continu, et il comprend Agnico Eagle Mines, Glencore, Hatch, Newmont et Vale. « Tout le monde sait que les techniques de coupe mécanique existantes couperont la roche », a déclaré Carl Weatherell. « La clé réside dans la manière de déployer cela dans une mine souterraine, et déterminer cela peut demander du temps, de l’argent et des efforts. Si vous réunissez plusieurs entreprises, vous solutionnez le problème plus vite. Toute l’idée de l’innovation ouverte, c’est précisément de résoudre les problèmes plus vite. »

À la mi-juillet de cette année, le CCIM se préparait à lancer un projet qui examinerait les manières de retirer les gens du front de taille et de faire en sorte que les opérations se rapprochent un peu plus de l’objectif du minage en continu.

Le CCIM travaille également sur deux projets qui ont été finalistes lors du Défi À tout casser de 2019. L’un d’eux est le projet de plateforme Conjugate Anvil Hammer Mill (CAHM), qui a le potentiel de remplacer les broyeurs à boulets et de réduire la consommation d’énergie de la comminution d’environ 70 %. Ce projet comporte deux technologies, une pour les opérations sur de nouveaux sites et l’autre pour les opérations sur des sites désaffectés. La version améliorée en est cours d’assemblage, et les essais débuteront dans quelques mois sur un site désaffecté au Québec.

Le second projet, dirigé par Erin Bobicki, professeure adjointe et chercheuse en comminution au Lassonde Institute of Mining de la University of Toronto implique la technologie de tri du minerai par micro-ondes, et a le potentiel de révolutionner le traitement des minéraux et de réduire les résidus. L’essai n’a commencé il n’y a que deux ans, lorsque le CCIM a organisé un atelier afin de trouver de nouvelles solutions pour réduire la consommation d’énergie « Quelqu’un a mentionné les micro-ondes, et la plupart des gens ont dit que cela ne fonctionnerait jamais », a indiqué M. Weatherell.

Mme Bobicki était parmi les quelques personnes à dire « Pourquoi pas ? ». Aujourd’hui, le consortium qu’ils ont mis en place collabore étroitement avec Glencore, et a déjà construit un prototype.

Le CCIM vient également juste de lancer un nouveau consortium en partenariat avec la Canada’s Oil Sands Innovation Alliance (COSIA) (Alliance pour l’innovation dans les sables bitumineux) pour repenser le transport du minerai. Les membres du consortium Continuous Surface Mining – Alternative Haulage Technical Study sont en train de réfléchir à de possibles alternatives au modèle actuel camion et pelle, et sont en train d’examiner plus d’une dizaine de technologies différentes, incluant les trains « maglev » (à suspension magnétique) et Hyperloop. « La clé dans tout cela, c’est que nous évaluions les technologies de manière holistique », a déclaré M. Weatherell.

Innover dans le secteur de l’innovation

La toute dernière initiative du CEMI est prometteuse pour les affaires (ou c’est du moins ce que les responsables du CEMI espèrent). Le CEMI a élaboré une vision pour le futur de l’exploitation minière qu’ils souhaitent plus sécuritaire, plus rentable et avec une empreinte écologique plus modeste. Ce futur repose sur l’électrification et le minage en continu autonome, en appliquant les principes de production sans gaspillage et de durabilité. Un des changements majeurs que le CEMI prévoit, par exemple, serait de remplacer l’équipement conventionnel chargeur – transporteur – déchargeur (LHD) par des machines de chargement continu pour transporter le minerai beaucoup plus rapidement dans les mines souterraines. Maintenant, l’organisme basé à Sudbury est en train de mettre sur pied le réseau Mining Innovation Commercialization Accelerator (MICA) (Accélérateur de commercialisation de l’innovation minière) afin d’accélérer la disponibilité de nouvelles technologies viables sur le marché afin que l’industrie puisse entrer plus tôt dans ce futur. 

« Trop de fabuleux résultats de recherches ne font que rester dans les limbes, quelque part entre le stade de la recherche et celui du produit ou du service commercialement viables », a commenté M. Morrison. « Ce que nous voulons faire, c’est développer un système qui fasse en sorte que ces idées se matérialisent vraiment beaucoup plus vite sur le marché. Notre programme précédent, le Ultra Deep Mining Network (UDMN) (réseau d’exploitation minière ultra profonde) a pu aider à commercialiser 14 nouveaux produits qui améliorent la productivité des mines, et nous espérons que le programme MICA capitalisera sur ces réussites. »

Le programme MICA connectera des inventeurs et des innovateurs avec toute l’expertise nécessaire pour commercialiser leurs produits. Et, comme le CCIM, il ne limitera pas cela seulement aux fournisseurs miniers. « Nous avons réalisé que nous devons sortir du domaine des mines », a déclaré M. Morrison. « Nous avons passé des décennies à essayer de trouver des solutions provenant de personnes œuvrant dans le domaine de l’exploitation minière mais de vraiment bonnes idées voient le jour dans tous les secteurs de l’économie, alors il nous faut trouver de vraiment bonnes idées où qu’elles se trouvent. »

Le CEMI veut voir les technologies qui réduisent de façon spectaculaire l’impact environnemental de l’exploitation minière et augmentent de façon toute aussi spectaculaire la capacité de production de l’industrie puisque l’industrie produit des métaux qui sont essentiels pour l’électrification de l’économie pour combattre le changement climatique », a déclaré M. Morrison. « Nous devons réussir sur les deux fronts si l’on veut que l’exploitation minière soit plus rentable et plus durable qu’elle ne l’est présentement. Et nous devons mettre en œuvre des solutions très vite, dans les cinq à huit prochaines années, pour avoir une chance que tout cela ait un impact positif sur le changement climatique dans les 20 ans à venir. »

On ne croit que ce que l’on voit

Parce que la société NORCAT de Sudbury offre aux entreprises de technologie un terrain d’essai et de mise à l’épreuve dans une mine souterraine, elle joue un rôle vital dans l’accélération de l’introduction de l’innovation. Elle s’efforce également d’atténuer les risques associés à l’adoption précoce d’une technologie, ce qui constitue l’un des plus grands défis en ce qui a trait à l’innovation dans le domaine minier.

« Une des méthodes visant à réduire les risques relatifs aux défis opérationnels associés à ces technologies consiste à fournir aux entreprises l’occasion de voir, toucher et comprendre ces technologies, et de leur permettre de comprendre comment elles fonctionnent dans un environnement de mine en activité », a déclaré Don Duval. « Cela donne davantage confiance en la technologie si l’on démontre ce qu’elle va permettre de faire dans un environnement de mine en activité plutôt que si on fait cela dans un stationnement, un gymnase ou un laboratoire. »

Sans surprise, NORCAT accueille, chaque année, environ 50 compagnies minières de haut vol et du monde entier. Elles viennent non seulement pour voir les prochaines nouvelles innovations en technologie minière mais aussi pour voir lesquelles correspondent à leurs priorités en matière d’innovation. Au cours des trois dernières années, NORCAT a soutenu près de 50 projets technologiques dans sa mine en activité, provenant de 40 entreprises technologiques différentes.

Avec tous les indicateurs désignant l’automatisation comme un élément essentiel du futur de l’exploitation minière, avec la communication comme élément essentiel, l’annonce faite début mars du partenariat de Nokia avec le Centre of Excellence in Next Generation Networks (Centre d’excellence dans les réseaux de prochaine génération) pour déployer une plateforme d’automatisation numérique LTE privée à la mine souterraine de la compagnie NORCAT a été une fantastique nouvelle pour cette dernière. Cela permettra aux compagnies minières de voir fonctionner la plateforme en nuage d’automatisation numérique sans fil de Nokia pour les applications d’automatisation actuelles et à venir.

En septembre, NORCAT ouvrira également les portes d’un nouveau centre d’innovation de 12 500 pieds carrés, en surface, pouvant s’enorgueillir d’offrir des bureaux pour des entreprises technologiques et des innovateurs de l’exploitation souterraine, des salles de collaboration et des espaces pour accueillir des événements permettant de présenter de nouveaux produits et de nouvelles méthodologies. La grande ouverture officielle aura lieu en 2021, à un moment où NORCAT (ainsi que le reste du monde) espère que le pire de la COVID-19 sera derrière nous, et qu’il sera de nouveau sécuritaire de se réunir en grand nombre pour fêter.

Pour l’heure, toutefois, les moteurs de l’innovation canadienne dans le domaine de l’exploitation minière continueront de travailler pour accélérer des projets permettant d’augmenter la sécurité, la productivité et l’efficacité pour une industrie qui a un nouveau sens de l’urgence.Traduit par Michèle Tirlemont