בחודשים נובמבר ודצמבר 2005 נערכה חפירת הצלה בתמנע אתר 2, בפארק הלאומי (הרשאה מס' 4611-A; נ"צ 1947717/410780) לקראת הקמת תשתיות לתיירות. החפירה, מטעם רשות העתיקות ובמימון הקרן הקיימת לישראל, נוהלה על ידי ט' אריקסון-גיני, בסיוע של א' כהן-קלונימוס (ניהול שטח וכלי אבן), י' יקותיאלי (ייעוץ ארכיאולוגי), ס' איטקיס (סקר מגנטי), חברת סקיי ויו (צילום אוויר), ש' שלו וס' שילסטיין (מחקר XRF של עפרות ודיפון של התנורים), א' בוארטו (בדיקות רדיומטריות), ג' ברעוז (ארכיאוזואולוגיה), מ' מרטין וג' מ' טבס (בדיקות פטרוגרפיות), כ' הרש (ציור כלי חרס) וק' עמית (צילום סטודיו). סיוע נוסף הוגש על ידי מ' לוי, מנהל הפארק הלאומי תמנע וא' אלון, מנהל האזור בקרן הקיימת.
אתר 2 נמצא בחלק המערבי של פארק לאומי תמנע, סמוך לתופעה הגיאולוגית המוכרת בשם 'פטרייה' (איור 1, על פי על פי Rothenberg B. 1972. Timna Valley of the Biblical Copper Mines. Aylesbury. P.26, Map 5), במישור המוקף גבעות נמוכות, מדרום ליובל של נחל תמנע. האתר נחפר על ידי בשנים 1964–1966 (איור 2) על ידי ב' רוטנברג שמצא עדויות לפעילות מטלורגית – תנורים וכוריות התכה, וכן מבנים וחפצים מתקופת הברונזה המאוחרת. על פי עדויות אפיגרפיות שנמצאו בעמק תמנע ומקורות היסטוריים שלטה מצרים בהפקת הנחושת באתר למן מהמאה הט"ו ועד למאה הי"ב לפסה"נ (השושלות ה-18 וה-19).
נפתחו שלושה שטחים (C–A; איור 3) סמוך לאתר, על סמך התיעוד של הסקר המגנטי. בשטח A נפתחו חמישה ריבועים (4–15 מ"ר) בגדה הצפונית של הנחל. בשטח B נפתח ריבוע אחד (25 מ"ר) בגדה הדרומית של הנחל וריבוע אחד (9 מ"ר) נפתח גם בשטח C, על כיפת גבעה בצפון.
לא נחשפו שרידים אדריכליים באף אחד מהשטחים, מלבד תנורי ההתכה. האדמה סוננה היטב (חורי מסננת של 2 ס"מ) ונמצאו סיגי נחושת, פחם שבחלקו היה שקוע בסיגים, חלקי צינורות אוויר, חרסים, עצמות בעלי חיים ומבחר של חרוזים, וכן כלי אבן שבהם מכתשים ואבני שחיקה.
שטח A. במרבית השטח היו שרידים של תנורי התכה מפורקים. ריכוז גדול של רובדי אפר מעורב בחול, סיגים ופחם (מעל 0.4 מ' עומק) היה מונח מעל שכבה סטרילית של חול וחלוקי נחל בשלושה ריבועים. החפירה בריבועים אלה הניבה מגוון של חרוזים, עצמות בעלי חיים, בהן עצמות חזיר וצאן, חרסים, בהם חרסים צבועים (איור 4) ותוצרת יד, כלים נגביים מתקופת הברונזה המאוחרת ומתחילת תקופת הברזל 1, וכן חלקים של תנורי התכה, חלקי צינורות אוויר וחתיכות של חומר מוקשה, אבני שחיקה וחלקים של מכתשים מאבן ששימשו בתהליך ההפקה (איור 5). משתי דגימות של פחם התקבלו תאריכים רדיומטריים מן המאות הי"ג והי"ב לפסה"נ ומדגמה שלישית התקבל תאריך מן המאות הי"ב והי"א לפסה"נ. נחשף תנור התכה בנוי מאבנים שטוחות שעמדו על צדן הצר ויצרו מעגל (איור 6). התנור
(0.56 מ' קוטר, 0.33 מ' עומק) היה מלא בחול והכיל כמות קטנה של אפר וסיגים. בפני השטח היה התנור מכוסה בשכבת אבנים.
שטח B. בשטח, מטרים אחדים ממערב לריכוז המבנים שחשף רוטנברג בשטחים D–K, נחשף מילוי דק אדמדם ומודרני מעל שכבת חול כהה ובה סימנים של אפר וכן ריכוז של אבנים גדולות במרכז הריבוע המונחות על שכבה דקה של אפר לבן. הממצא המודרני מעיד שהשטח לא נבדק בעבר.
שטח C. הסקר המגנטי בכיפת הגבעה העיד על ריכוז גבוה של מתכת בנקודה אחת (איור 7). בחפירת ריכוז המתכת נחשף בור התכה שהיה חצוב בשכבת גיר של כיפת הגבעה. מבדיקות רדיומטריות של הפחם מהמתקן עולה תאריך מוקדם של המאה הט"ו לפסה"נ.
החפירות החדשות סמוך לאתר 2 בפארק הלאומי תמנע אישרו שהאתר היה מרכז חזק לתעשיית מתכת המתוארכת למחצית השנייה של תקופת הברונזה המאוחרת, כפי שנקבע על ידי ב' רוטנברג לפני יותר מ-50 שנה. תאריכים רדיומטריים שהתקבלו מפחם שהיה מעורב ישירות בתהליך ההפקה וחרסים שנמצאו מעידים על הפקת נחושת אינטנסיבית במאות הי"ג–הי"ב לפסה"נ. עמק תמנע נשלט בתקופה זו על ידי מצרים. נמצאו חרסים צבועים מ'קרמיקת קוריה', הידועה בשמה הקודם 'קרמיקה מדיינית', ואפשר שנוצרה באתר אל-קוריה בצפון ערב, עם כלי חרס פשוטים שכללו קערות, קנקנים ופכים. בין כלים אלה כלים תוצרת יד, נגביים, כלים תוצרת מצרים ואולי כנעניים. כלי החרס המצוירים שנמצאו באתר 2 עשויים להעיד על נוכחות של עובדים מקומיים באתר, או לחילופין, כלי החרס הובאו מן הסביבה הקרובה. יש לציין העדר ממצאים מאוחרים בכל ריבועי החפירה.
נראה שפעילות ההתכה נעשתה בשולי אתר 2 ומחוץ לשטחים שבהם הייתה התיישבות צפופה יותר. החפירות בשטח A מצביעות על כך שתנורי התכה נבנו ופורקו כדי לפנות מקום למתקנים חדשים וכך שרדו רק פריטים אחדים מהטיפוסים הקדומים. נראה שתנורי ההתכה הם מטיפוס דומה לאלה שנחפרו על ידי רוטנברג באתר 2. מעניין במיוחד הוא בור ההתכה שנחשף בשטח C, בעקבות הסקר המגנטי. מתקן פשוט זה מקדים בכ-150 שנים את הפעילות שהתרחשה באתר 2 במישור שמתחת לאתר C. רוטנברג חפר בשטח Z תנור דומה, המתוארך למאה הי"ד לפסה"נ.