Suid-Afrika en China oorweeg myn- en metallurgie-alliansie

Prof. Phuti Ngoepe, Director of the Materials Modelling Centre at the University of Limpopo in South Africa.
Foto: University of Limpopo via News

Suid-Afrika en China is in gesprek oor die stigting van 'n China-Afrika Innovasie-alliansie vir Mynbou en Metallurgie. Hierdie potensiële alliansie bou voort op 'n dekade se samewerking tussen die twee lande op die gebied van mineraalverwerking. Sedert 2012 werk Suid-Afrika en China reeds saam aan navorsing oor mineraalverwerking. Hierdie jarelange samewerking het gelei tot die vestiging van 'n Gesamentlike Navorsingsentrum, wat die grondslag lê vir verdere diepgaande tegnologiese uitruiling en gesamentlike ontwikkeling. Die voorgestelde alliansie verteenwoordig 'n strategiese stap om die bande te versterk en gesamentlike innovasie in die noodsaaklike sektore van mynbou en metallurgie te versnel, met die oog op die skep van nuwe ekonomiese geleenthede vir beide nasies.

Suid-Afrikaanse navorsingsvooruitgang

Suid-Afrikaanse navorsers is tans besig met die ontwikkeling van batterygraad-invoermateriale uit minerale, insluitend mangaan en litium. Hierdie inisiatief is ’n sleutelkomponent van die land se strategie om sy mineralebronne tot hoëwaarde-produkte te verwerk, wat die land se posisie in die globale energiebergingswaardeketting aansienlik kan verbeter. Die fokus val op die skep van plaaslike kapasiteit vir die verwerking van hierdie kritieke minerale, wat Suid-Afrika minder afhanklik van ingevoerde tegnologieë en verwerkte materiale sal maak.

Navorsers het onlangs ’n vlieënieraanlegprojek voltooi wat deur die Departement van Wetenskap, Tegnologie en Innovasie ondersteun is. Die suksesvolle implementering van hierdie projek dui op beduidende vordering in die land se vermoë om gespesialiseerde materiale vir die energiebergingsbedryf te produseer, en bevestig die tegniese uitvoerbaarheid van hierdie prosesse op 'n kleiner skaal. Hierdie prestasie is 'n belangrike mylpaal in die ontwikkeling van 'n plaaslike batterywaardeketting.

Die fasiliteit produseer tans mangaansulfaat direk uit mangaanmetaal. Hierdie proses is krities vir die verskaffing van hoë-suiwerheid mangaansulfaat, wat ’n noodsaaklike komponent in die vervaardiging van litiumioonbatterye is. Die vermoë om hierdie sleutelkomponent plaaslik te vervaardig, verminder invoerbehoeftes en verhoog die land se selfvoorsiening in die groeiende hernubare energiebedryf.

’n Voorlopige haalbaarheidstudie oor die direkte produksie van mangaansulfaat uit erts is ook reeds afgehandel. Hierdie studie ondersoek die kommersiële lewensvatbaarheid en tegniese uitvoerbaarheid van so ’n proses, wat die afhanklikheid van verwerkte metaal kan verminder en koste kan verlaag, terwyl dit ook die omgewingsimpak van mynbou en verwerking kan optimaliseer. Die bevindinge van hierdie studie sal deurslaggewend wees vir die bepaling van die volgende stappe in die skaalvergroting van hierdie tegnologie.

Verder het navorsers ’n haalbaarheidstudie voltooi vir die oprigting van ’n 10 000 liter nikkel-mangaan-kobalt-voorloperproduksieaanleg in Suid-Afrika. Hierdie aanleg sou ’n belangrike stap wees in die integrasie van Suid-Afrika in die wêreldwye batterywaardeketting, en sal die land posisioneer as 'n sleutelspeler in die verskaffing van gevorderde batterymateriaal. Die ontwikkeling van so 'n aanleg sal ook beduidende werkskeppingsgeleenthede skep en tegnologiese kundigheid in die land bevorder.

Gevorderde modelleringstegnieke

Navorsing wat die Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy, die Universiteit van Kaapstad en die Universiteit van Limpopo betrek, maak gebruik van gevorderde rekenaarmodellering. Hierdie benadering word ingespan om doeltreffende versamelaars te identifiseer wat noodsaaklik is vir die skeiding van minerale. Die doel is om prosesse te optimaliseer en die doeltreffendheid van mineraalverwerking te verbeter, wat bydra tot meer volhoubare en ekonomies lewensvatbare mynboubedrywighede. Hierdie samewerking tussen internasionale en plaaslike instellings demonstreer die globale aard van wetenskaplike vooruitgang.

Wetenskaplikes gebruik spesifieke grafiese verwerkingseenhede om die interaksies van 'n enorme aantal atome te modelleer. Hulle is tans besig om tussen 100 miljoen en 200 miljoen atome te simuleer. Hierdie grootskaalse modellering bied insig in die gedrag van materiale op 'n molekulêre vlak, wat krities is vir die ontwikkeling van nuwe tegnologieë en die verbetering van bestaande mineraalskeidingsprosesse. Die presisie en diepte van hierdie simulasies versnel die ontdekking en ontwikkeling van nuwe, meer doeltreffende metodes vir mineraalontginning en -verwerking.

Toekoms van samewerking

Die voorgestelde alliansie sal nasionale navorsingsfasiliteite in Suid-Afrika en China byeenbring. Dit behels ook die noue betrokkenheid van die bedryf en ander belanghebbendes om 'n omvattende samewerkingsraamwerk te vestig. Hierdie benadering is daarop gemik om gesamentlike innovasie in mynbou en metallurgie te versnel, wat Suid-Afrika se posisie in die globale waardeketting vir kritieke minerale kan versterk. Die samewerking sal fokus op die uitruil van kennis, tegnologie en kundigheid, asook die ontwikkeling van nuwe metodes vir mineraalverwerking en die vervaardiging van hoëwaarde-produkte. Hierdie alliansie sal nie net die navorsingskapasiteit van beide lande verhoog nie, maar ook die kommersialisering van nuwe tegnologieë bevorder, wat uiteindelik tot ekonomiese groei en volhoubare ontwikkeling sal lei.