Financé par le programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne, le projet ROBOMINERS a débuté en 2019 et a duré environ 48 mois, s'achevant en novembre 2023. Cette première phase étant terminée, les chercheurs annoncent qu'il faudra encore du temps avant que le prototype puisse être commercialisé.
« L’Europe compte environ 30 000 mines fermées qui renferment encore des matières premières telles que le chrome, le cuivre, l’or, le fer et le zinc, essentielles à des secteurs comme l’énergie et l’électronique», explique Claudio Rossi, chercheur principal du projet à l’UPM. La récupération de ces matériaux par des robots, de manière écologique, permettrait d’éviter que les humains n’aient à se rendre dans des zones dangereuses et réduirait la dépendance aux importations.
« L’objectif ultime est de fournir à l’Europe des sources nationales durables de matières premières utilisées partout, notamment dans les téléphones portables, les ordinateurs et les voitures. Pour y parvenir, l’option la plus logique est d’envoyer des robots », ajoute Rossi.
ROBOMINERS associe la création d'un nouvel écosystème minier à des idées novatrices issues d'autres secteurs, notamment l'intégration de concepts robotiques de rupture. Le prototype développé s'inspire des mouvements des poissons, des insectes et des vers. Capable de creuser des tunnels dans des mines inondées, ce type d'explorateur intrépide permettrait l'exploitation minière ultra-profonde et l'extraction de gisements qui seraient autrement non rentables pour les entreprises et dangereux pour les populations.
D'après Rossi, dans des environnements de un à trois mètres de large, le prototype mis au point par les chercheurs permet une excavation de précision et réduit les déchets. De plus, il serait capable de s'autoréparer et fonctionnerait grâce à des capteurs et à l'intelligence artificielle.
Capable de recréer la mine en 3D
La conception finale du robot comprend des vibrisses, semblables à celles d'une taupe, qui lui permettent de toucher les murs et les obstacles afin de construire un modèle 3D de son environnement de travail. « Il peut nous indiquer la présence d'un mur ici, d'un rocher là, d'un tunnel à gauche », explique le chercheur de l'UPM. Il est également équipé de capteurs qui lui permettent de déterminer la composition de la roche afin de choisir la direction d'excavation.
Le prototype a été testé en Estonie et en Slovénie, où des forages sous-marins ont été réalisés avec succès. « La plupart des composants clés du robot ont été testés à une pression d'eau d'environ 100 bars. Cela signifie que la machine pourrait fonctionner jusqu'à 1 000 mètres de profondeur, ce qui est largement suffisant », a déclaré Rossi.
Un début prometteur
Bien que la première phase du projet soit achevée, les chercheurs sont conscients qu'il reste encore beaucoup à faire. « Il faudra encore trois ou quatre ans pour intégrer l'intelligence artificielle au robot, une dizaine d'années pour qu'il soit pleinement fonctionnel, et peut-être vingt ans avant que ce prototype puisse être commercialisé », explique le chercheur de l'ETSI Industriales.
Piloté par le Centre d'automatisation et de robotique (CAR) de l'Université polytechnique de Madrid et le Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC), le projet ROBOMINERS a également mobilisé un consortium de 14 partenaires issus de 11 pays européens, couvrant un large éventail d'acteurs et de spécialisations. Parmi eux figuraient des centres de recherche spécialisés dans les mines et la robotique, ainsi que des organisations non gouvernementales et d'autres organismes
