Casos de innovación tecnológica en minería
Innovación tecnológica en minería: Presentamos 6 casos reales de desafíos resueltos en este sector mediante innovación abierta global
Innovaciones tecnológicas en el sector de la minería
La minería es un sector desconocido para muchos pero fascinante desde el punto de vista de la innovación abierta o de la innovación tecnológica en minería. Es una industria que aporta materiales fundamentales y cada vez más demandados a medida que crecen sus clientes industriales, incluyendo automoción, la electrónica, energía, la construcción, etc.
Más allá de los retos de seguridad que a uno le puede venir a la cabeza, este sector tiene otros grandes retos de productividad y sostenibilidad. Puedes visitar nuestra página de innovación abierta donde mostramos ejemplos de innovación en ingeniería resueltos por nuestra comunidad.
La presión por aumentar la productividad proviene de la presión competitiva derivada de los vaivenes de los mercados de los minerales. Por ejemplo, en la última década el precio del cobre ha fluctuado entre 4 y 2 USD / libra generando un gran reto en los grandes países productores y sobre todo en aquellos con procesos menos eficientes.
La necesidad de mejorar la sostenibilidad proviene sin embargo de la presión regulatoria derivada de la necesidad de proteger el medio ambiente y a las comunidades en donde opera la minería, por ejemplo protegiendo los acuíferos, la calidad del aire, la fauna autóctona, etc.
Por estas razones y por los enormes volúmenes que se mueven en la minería, la innovación tecnológica en minería toma una importancia enorme para responder a estos retos. Y además en todo el ciclo de vida del proceso minero, tanto en la exploración, la construcción y operación hasta el propio desmantelamiento.
Para entender las dimensiones de la minería, a modo de ejemplo una de las operaciones mineras más grandes en Chile produce aprox. 1.300.000 Tn de mineral al año, moviendo 377.000.000 Tn de material con +70 camiones de extracción. En esta mina trabajan + 6.000 personas y el consumo eléctrico anual es de 3.000.000 de Mwh y el de agua alrededor de 250,000 Tn al día !
La industria está promoviendo la innovación a través de programas como por ejemplo: el “cobre verde” o “green mining” eficientando los procesos de extracción y procesamiento de mineral e introduciendo energías limpias. Otros programas como “safe mining” son iniciativas que intentan, entre otros, alejar a los operadores de las zonas de riesgo de perforación o voladura, introduciendo el control remoto de equipos, sistemas automáticos de transporte, etc.
Ahora bien, muchas de estas innovaciones son difíciles de resolver debido a la complejidad en sí misma de los desafíos y al avance tecnológico (y su coste). Como ejemplo, cuando ennomotive aterrizó en Chile a principios de 2017 nos encontramos que había muchos retos que se intentaban resolver sin éxito año tras año.
Presentamos aquí algunos casos interesantes de innovación abierta en minería. Estos casos demuestran que es posible resolver los desafíos complejos de la minería utilizando un proceso completamente abierto con una dimensión global y transversal a la industria involucrando a solucionadores de todo tipo:
- Freelancers
- PYMEs
- Centros tecnológicos
- Académicos
- Ingenieros de otras empresas
1. Innovación tecnológica en minería: Aumentando la productividad del chancador mediante pernos chancables
Pernos en la pared de un túnel
El chancado es un proceso clave en las operaciones mineras. Para mantener una alta producción de mineral, el chancador debe funcionar ininterrumpidamente. Sin embargo, no es tan fácil conseguir que los chancadores mantengan la productividad a todas horas. Debido a paradas inesperadas, las mineras tienen pérdidas de millones de dólares cada año. Además, estas paradas vienen acompañadas de reparaciones urgentes que pueden causar accidentes mortales.
Las paradas suceden por distintas razones y una de ellas son los elementos inchancables. Estos elementos se usan aguas arriba del chancador y tienen una gran resistencia al corte: dientes de pala, piezas metálicas para el refuerzo, pernos de acero, etc. Las empresas no han dejado de invertir esfuerzos y dinero para detectar y eliminar estos inchancables pero el problema persiste.
Sin embargo, Codelco Tech y ennomotive aplicaron un enfoque diferente para evitar paradas a causa de los pernos de acero usados en minería subterránea. Dicho enfoque consistía en eliminar el problema de raíz rediseñando los inchancables y convirtiéndolos en chancables.
En noviembre de 2017, Codelco Tech, la filial de Codelco enfocada en el desarrollo tecnológico, decició lanzar un desafío con ennomotive para encontrar o desarrollar un perno que eliminara las paradas en chancadores.
Como resultado, a través de una innovación 100% abierta a otros países e industrias, se desarrollaron 5 nuevos pernos con nuevas geometrías y materiales no metálicos en un tiempo récord. La solución ganadora fue diseñada por dos hermanos de Serbia, Petar y Milutin. Las soluciones incluían pernos de acero pero con una geometría diferente y otros con materiales no metálicos como el PVC o las “dyneema ropes”.
2. Refuerzo de túneles automatizado en proyectos por ‘Block or Panel Caving’
Malla metálica en minería subterránea
Los procesos de construcción y refuerzo de túneles en minería subterránea utilizan maquinaria y herramientas modernas disponibles en el mercado actual. Sin embargo, en proyectos de preparación de mina por “Block o Panel Caving” dicha maquinaria no cuenta con espacio suficiente para operar al mismo nivel productivo.
En agosto de 2018, Mas Errázuriz es una empresa líder en la ejecución de todo tipo de obras asociadas a la industria minera, de energía e infraestructura de mediana y gran envergadura, decidió probar los desafíos de ennomotive para este tipo de proyectos de refuerzo.
Se prepararon de manera conjunta tanto la descripción como las especificaciones técnicas del desafío de innovación para la construcción y refuerzo de túneles: la excavación del túnel y la protección de la sección mediante una capa de shotcrete, la colocación de una malla metálica sobre la capa de shotcrete y su sujeción y refuerzo mediante pernos helicoidales de acero.
Luego de 7 semanas, más de 40 participantes propusieron soluciones diferentes que incluían nuevas herramientas y maquinaria que automatizara el proceso. Se seleccionaron 5 finalistas de España, Portugal, Reino Unido, Sudáfrica y Ucrania y finalmente. La solución ganadora de Portugal se prototipaba para realizar las pruebas en un entorno minero real.
3. IoT para el monitoreo del polvo
Nube de polvo en una fábrica
La reducción de la cantidad de polvo es un desafío clave en ciertos entornos industriales. Su presencia afecta no sólo a la eficiencia de los procesos productivos sino también a la salud de los trabajadores. Por este motivo, las áreas de Salud y Seguridad de las compañías realizan estudios para medir y reducir la cantidad de polvo en zonas abiertas y cerradas en sus instalaciones.
Sin embargo, las tecnologías existentes, como los aparatos de medición de contaminación en ciudades, no funcionan en espacios con altas concentraciones de polvo ya que necesitarían un mantenimiento diario, su instalación no es lo suficientemente flexible y no resiste las condiciones ambientales.
En julio de 2018, uno de nuestros clientes en Europa decidió lanzar un desafío de innovación para desarrollar un detector que midiera las concentraciones de polvo en sus instalaciones, tanto en las minas como en las fábricas de procesamiento.
La solución debía detectar el polvo en un amplio perímetro en torno al aparato de medición. Debía realizar mediciones continuamente de 50 mg/m3 de al menos 500 microg/m3 y hasta 200 mg/m3. 43 participantes, incluyendo a empresas, académicos, freelancers y empleados de otras empresas, participaron en el reto proponiendo soluciones distintas basadas.
Algunas de estas soluciones se basaban en tecnologías existentes y también nuevos tipos de sensores. También participaron 6 startups de países desde Francia, India, Argentina, Chile e Indonesia proponiendo la adaptación de su tecnología. Este reto ha logrado encontrar 3 soluciones potencialmente válidas y distintas, y ahora se encuentra en fase de pruebas, habiéndose desarrollado 3 prototipos distintos para solucionar el mismo desafío y hacer viable la monitorización de polvo en condiciones de uso extremo.
4. Herramientas innovadoras para la operaciones con cintas transportadoras
Cinta transportadora para la minería
En la minería de extracción se manejan grandes cantidades de tierra. Una vez ha sido procesada, se necesita transportar y almacenar la tierra en un espacio útil que no dañe el medio ambiente. Este transporte se lleva a cabo normalmente con cintas transportadoras que pueden llegar a medir 1 Km y que deben desplazarse para un almacenamiento homogéneo.
En abril de 2017, una empresa de servicios de minería pidió ayuda a ennomotive para reducir el tiempo de alineamiento de las cintas transportadoras. Este alineamiento era muy importante porque si no se realizaba correctamente, se generaban micro paradas que afectaban negativamente a la productividad.
La idea consistía en encontrar o desarrollar herramientas que redujeran el tiempo de ajuste de la cinta inicialmente en 12 horas (que podían llegar hasta 25 horas y media). El desafío incluía un mapa del area, descripciones del proceso y de la maquinaria que se utilizaba en ese momento, además de los requisitos técnicos y normas HSE. Tras dos semanas y media, se consiguieron 5 soluciones técnicas que combinaban o ayudaban de manera independiente a reducir el tiempo de alineamiento con un mantenimiento fácil y de bajo coste. Las soluciones incluían herramientas de (GPS, láser, etc.) y procesos basados en los principios Just in Time y SMED.
5. Reprocesamiento de residuos procedentes de relaves mineros
Tailing con residuos de la minería
Uno de los principales problemas de la minería son los residuos que se generan, fruto por ejemplo de procesamientos químicos del mineral. Estos residuos muchas veces se almacenan en relaves de grandes dimensiones con el correspondiente impacto ambiental y riesgos potenciales para las comunidades.
La realidad es que hay un riesgo importante en los países mineros ya que, por ejemplo, en Chile hay más de 700 relaves en todo el país. Por desgracia, en ocasiones ocurren accidentes como el de Brasil provocado por la rotura de una presa de la compañía Vale.
En agosto de 2018, nuestro cliente, una empresa líder en la extracción de materias primas, almacenamiento y producción de derivados quería reducir su impacto medioambiental en los yacimientos mineros reutilizando los materiales de los relaves en un esfuerzo por contribuir a la economía circular.
El objetivo de esta competición era encontrar aplicaciones para estos materiales residuales, algo muy difícil debido a las bajas concentraciones de metales. Esto hace que su reproceso sea casi inviable desde el punto de vista económico.
La idea era también conseguir reutilizar al máximo las granulometrías de los análisis compartidos en el reto. Sin embargo este desafío de economía circular en relaves de minería atrajo un gran interés y tuvo más de 70 participantes. Se propusieron aplicaciones totalmente nuevas y otras ya existentes. Al final, se identificaron 2 oportunidades con potencial para las industrias de construcción y energía, una en fase comercial y otra en prototipo.
6. Sistema de lonas para proteger pilas de minerales
Pilas de minerales
Cerca de las plantas de procesado de minerales se descargan y almacenan materiales procedentes de las minas, en espera de ser procesados. Estos minerales se disponen en pilas de un tamaño considerable, con longitudes de hasta 300 m. u alturas hasta 20 m.
Para proteger los materiales de la lluvia y de fuertes ráfagas de viento, algunas empresas cubren las pilas con lonas convencionales sobre las que se colocan unos pesos. Sin embargo, este método es poco eficiente debido a las grandes dimensiones y peso de las lonas, tiene riesgos de seguridad — como la necesidad de escalar pilas de 15 m de altura — y en ocasiones podría no ser viable a causa de las ráfagas de viento.
En julio de 2021, ennomotive publicó un desafío para diseñar un sistema de lonas para cubrir las pilas de materiales, automático o semiautomático, que permitiera poner y quitar las lonas de forma sencilla, permaneciendo sobre las pilas en condiciones de viento desfavorables. Se buscaban soluciones comerciales o completamente nuevas que fueran seguras, viables técnicamente y con una inversión CAPEX inicial, y sobre todo, costes de operación OPEX bajo.
Con más de 100 participantes, incluyendo a ingenieros, empresas y centros tecnológicos, la solución final vino de la mano de Álvaro Medina, un joven ingeniero español con experiencia en el sector automoción. La solución premiada y ahora en proceso de prototipado, replantea completamente el proceso de manipulación de lonas.
Puedes leer más acerca de la innovación tecnológica en minería en este artículo de Mining.com sobre otro desafío organizado por Codelco Tech y ennomotive.
Si quieres conocer otros desafíos de innovación abierta o necesitas mas información sobre alguno de estos casos, ponte en contacto con nosotros.
Vídeo relacionado:
Solución de Comunicaciones para Minería de Hytera
******************
Epiroc: La perforación autónoma en la minería peruana de superficie ya es una realidad y está en Quellaveco
La perforación autónoma en minería de superficie es una realidad. Se viene utilizando en todo el mundo con muy buenos resultados: en minas de carbón, cobre, hierro y oro de grandes países mineros, como Australia, Sudáfrica, Canadá, Estados Unidos, Chile, y el Perú no es la excepción. Así lo destacó Mario Santillán, gerente de Negocios de Minería Superficial de Epiroc, durante su participación en la Mesa Redonda “Minería 4.0: De la planificación al minado” del Foro TIS en PERUMIN 35 Convención Minera. Destacó las experiencias exitosas en operaciones mineras del país, en donde Epiroc colocó perforadoras autónomas y teleremotas, que trabajan en diferentes partes del proceso productivo.
“Con el armado y puesta en marcha de la sexta Pit Viper 351, Epiroc completó este año la entrega de la flota de perforación autónoma más grande de Sudamérica, la cual se encuentra en el proyecto Quellaveco de Anglo American. La implementación de estas seis perforadoras ha generado un impacto positivo en el trabajo de pre minado, ya que estos vehículos son más eficientes, productivos y precisos para perforar el lugar donde luego se situarán las cargas explosivas, desarrollando así una minería inteligente y segura para todos”, señaló Mario Santillán.
Agregó que el proceso de trabajar con ellos en una mina digital y del futuro ha sido todo un honor. Asimismo, explicó que desde la concepción de Quellaveco, la minera planeó llevar esto al nivel más alto, y que la perforación autónoma aplicada en la construcción es parte de la estrategia FutureSmart Mining de Anglo American. “La perforadora autónoma recibe un plan de perforación (una malla de perforación) y realiza el trabajo de manera continua y automática, permitiendo reducir tiempos muertos asignados a trabajos manuales. Al tener una continuidad sobre los procesos repetitivos como la perforación, la autonivelacion, la limpieza del pozo, se consigue un incremento de productividad”, concluyó Santillán.
****************************
¿Pueden los avances tecnológicos conseguir una minería más limpia?
La minería siempre tendrá impactos ambientales, pero los nuevos enfoques podrían ayudar a reducirlos a medida que el mundo extrae más metales para obtener energía renovable.
Salton Sea 4, una central geotérmica de vapor seco operada por CalEnergy, junto al Salton Sea en Calipatria, California. La demanda de vehículos eléctricos y del litio que se utiliza en las baterías de los mismos ha aumentado el interés por la extracción de litio de las aguas residuales geotérmicas en los alrededores de Salton Sea.
En marzo, el presidente de Estados Unidos, Joe Biden, ordenó que se destinaran más recursos federales a la extracción de metales y minerales esenciales para las baterías de los vehículos eléctricos (VE), como níquel, cobalto, grafito y litio. La directiva presidencial puso de manifiesto una de las realidades más controvertidas en el centro de la transición energética verde: para pasar de las sucias fuentes de energía fósiles a las renovables sin carbono y a los vehículos eléctricos, necesitamos más minería, un negocio históricamente muy contaminante.
La minería consiste en extraer el mineral del suelo, transportarlo a las plantas de procesamiento, triturarlo, separar y refinar los metales, y luego eliminar los residuos. La tierra es despojada para dar paso a las minas y a la infraestructura circundante, lo que a menudo utiliza cantidades considerables de energía y agua, produce contaminación atmosférica y genera residuos peligrosos.
Pero un conjunto de tecnologías emergentes, desde la inteligencia artificial hasta la captura de carbono, podría hacer que la extracción de los llamados minerales y metales críticos necesarios para esta transición energética sea más sostenible que en la actualidad. Dado que se espera que la demanda de estos materiales aumente a medida que el mundo se aleje de los combustibles fósiles y adopte la energía solar, la eólica y los vehículos eléctricos, tanto el gobierno de Estados Unidos como el sector privado están cada vez más interesados en introducir nuevas tecnologías en el mercado, y con rapidez. En un reciente informe sobre el refuerzo de las cadenas de suministro en Estados Unidos para la transición a la energía limpia, el Departamento de Energía (DOE) destacó la importancia del apoyo federal a los métodos de extracción de minerales críticos «ambientalmente sostenibles y de nueva generación».
(Relacionado: La India apuesta por la energía solar a pequeña y gran escala)
Douglas Hollett, asesor especial del DOE en materia de minerales y materiales críticos, dice que esto refleja la opinión de la agencia de que la extracción de minerales críticos no puede consistir simplemente en una cuestión de buscar los recursos que necesitamos y excavarlos.
«La idea es: vamos a encontrarlo; vamos a ser más eficaces en ello; y vamos a terminar con los menores impactos previstos en toda la cadena de valor, ya que lo miramos todo, desde la fase de exploración hasta la extracción, el procesamiento, y luego el final de la vida», cuando los productos en los que se utilizan los materiales minados ya no funcionan, dice Hollett.
(Relacionado: El primer estudio de los gases de efecto invernadero de la selva amazónica sugiere que está empeorando el cambio climático)
Datos mineros
Mucho antes de que se construya una mina, se envía a los geólogos al campo para que perforen el suelo y busquen valiosos depósitos de mineral. La exploración suele ser la fase menos perjudicial para el medio ambiente de la minería, pero aún se puede mejorar. Un pequeño pero creciente número de empresas emergentes de exploración minera creen que pueden hacerlo mediante la extracción de datos.
(Relacionado: ¿Debe jugar un papel en la descarbonización la energía nuclear?)
Entre ellas se encuentra KoBold Metals, que utiliza sofisticadas herramientas de ciencia de datos e inteligencia artificial para buscar evidencias de grandes depósitos de metales para baterías analizando una gran cantidad de datos públicos e históricos, así como en los datos que la empresa recoge durante los programas de campo guiados por la IA. Con el respaldo de Breakthrough Energy Ventures, de Bill Gates, KoBold pretende multiplicar por 20 las tasas de descubrimiento en comparación con los esfuerzos tradicionales de exploración sobre el terreno, reduciendo la cantidad de terreno que hay que remover para encontrar nuevos yacimientos.
Holly Bridgwater, geóloga de exploración de la empresa australiana de innovación geocientífica Unearthed, considera que el objetivo de KoBold es «alcanzable», dado el escaso índice de aciertos del sector minero: en la actualidad, los geólogos calculan que menos de uno de cada 100 yacimientos que se exploran con fines mineros llega a convertirse en una mina.
KoBold está realizando este verano un trabajo de campo en varios lugares de Canadá y Zambia donde ha encontrado indicios de yacimientos de níquel y cobalto. Pero el director de tecnología, Josh Goldman, dice que la empresa está a «dos años o más» de decidir si vale la pena explotar alguno de ellos. Si puede utilizar la IA para descubrir minerales bien escondidos pero de especial calidad, eso podría reducir los impactos posteriores de la minería, dice Goldman.
«Si se encuentran recursos de baja calidad, hay que minar una gran cantidad de material más» para extraer el metal, dice Goldman. «Eso significa que hay una gran cantidad de residuos adicionales. Encontrar los recursos de alta calidad es fundamental».
Energía renovable
El descubrimiento de minerales de mayor calidad podría reducir el impacto de la minería, pero cualquier proceso minero tradicional seguirá teniendo importantes efectos medioambientales, sobre todo en el clima. El transporte, la trituración y el procesamiento de la roca consumen mucha energía; el sector minero representa el 6% de la demanda mundial de energía y el 22% de las emisiones industriales globales. Aunque muchas empresas mineras han empezado a comprar electricidad renovable y algunas están experimentando con medios de transporte alternativos, como camiones impulsados por hidrógeno, el sector sigue dependiendo en gran medida de los combustibles fósiles para alimentar su maquinaria pesada y sus instalaciones de alto consumo energético.
Al menos para un mineral fundamental, el litio, puede haber un camino más limpio. Utilizado como portador de energía en las baterías que alimentan todo tipo de aparatos, desde los teléfonos inteligentes hasta los vehículos eléctricos, la demanda mundial de litio podría multiplicarse por más de 40 de aquí a 2040 si el mundo pasa rápidamente de los vehículos de gas a los eléctricos.
Durante décadas, los investigadores han explorado la posibilidad de extraer litio de las salmueras geotérmicas, es decir, aguas calientes y ricas en minerales que algunas centrales geotérmicas sacan a la superficie desde las profundidades de la Tierra para producir energía. La idea, según Michael Whittaker, investigador del Centro de Investigación e Innovación de Recursos de Litio del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del DOE, es alimentar todo el proceso de extracción de litio con energía geotérmica libre de carbono. La extracción de litio de las salmueras geotérmicas también tiene el potencial de utilizar mucha menos agua que los enormes estanques de evaporación al aire libre que se utilizan para concentrar el litio de las aguas ricas en minerales más superficiales que acechan bajo los salares de Argentina y Chile.
Hay que superar grandes obstáculos antes de poder obtener grandes cantidades de litio mediante el proceso geotérmico. Whittaker afirma que el contenido de litio de las salmueras geotérmicas es «relativamente bajo» en comparación con sus homólogas sudamericanas. En las salmueras geotérmicas, otros elementos, como el sodio y el potasio, suelen estar presentes en concentraciones mucho más altas que el litio, lo que interfiere en su extracción. En la actualidad, dice Whittaker, los operadores de las plantas geotérmicas llevan la salmuera caliente a la superficie e inyectan la salmuera gastada de vuelta al subsuelo mucho más rápido de lo que se puede extraer el litio, lo que significa que no son capaces de obtener tanto valor del proceso como podrían.
A pesar de las dificultades técnicas y los contratiempos comerciales, el DOE y los socios del sector privado ven un método geotérmico prometedor. Estimaciones aproximadas basadas en mediciones de la química y el volumen de la salmuera sugieren que una enorme cantidad de litio se esconde bajo un lago hipersalino del sur de California conocido como el Mar de Salton.
«Se mire como se mire, hay una gran cantidad de litio [bajo el Mar de Salton] que podría abastecer la demanda estadounidense de baterías para vehículos eléctricos durante el resto de la década», afirma Whittaker. «Y probablemente muchas décadas después».
Residuos mineros
Algunos investigadores y empresarios creen que los recursos necesarios para la transición energética pueden encontrarse en los residuos de las minas envejecidas y abandonadas.
Entre ellos se encuentra Nth Cycle, una empresa emergente que ha desarrollado una tecnología para extraer metales para baterías, como el cobalto, el níquel y el manganeso, de los residuos de las minas, los minerales de baja calidad y la tecnología al final de su vida útil, incluidas las baterías de los vehículos eléctricos. Su tecnología principal, denominada «electro extracción», no utiliza ninguno de los productos químicos agresivos ni los hornos de alto calor que suelen encontrarse en las operaciones de minería y reciclaje, sino únicamente electricidad, que puede proceder de fuentes renovables. Los metales se extraen de forma selectiva de la roca triturada y licuada haciendo pasar los residuos de la mina por una serie de filtros electrificados a base de carbono que su fundadora y directora general, Megan O’Connor, compara con los gigantescos filtros de agua Brita.
O’Connor, que optimizó el proceso de extracción de metales mientras completaba su doctorado y antes de fundar Nth Cycle en 2017, dice que los sistemas de filtración de 27 metros cuadrados de la compañía pueden transportarse a los sitios mineros. Allí, según los datos de la empresa, pueden escurrir hasta el 95% de los metales restantes del material considerado como residuo. La empresa, que recaudó 12,5 millones de dólares (12 millones de euros) en una ronda de financiación en febrero de 2022, tiene previsto anunciar sus primeros clientes mineros a finales de este año.
Durante casi una década, el DOE ha estado investigando si los elementos de las tierras raras, un grupo de elementos metálicos químicamente reactivos que se utilizan en las turbinas eólicas en alta mar, los motores de los vehículos eléctricos y los semiconductores, pueden extraerse de los residuos de las minas de carbón, como las cenizas de carbón. En febrero, el departamento anunció sus planes de poner en marcha una instalación de extracción y separación de 140 millones de dólares (134 millones de euros) para demostrar la idea a escala comercial. Hollett calificó el proyecto de oportunidad «apasionante» para comprobar si los cientos de vertederos de carbón que necesitan ser limpiados también pueden aportar algo de valor.
«Tanto si se trata de una laguna de cenizas heredada como de una situación de drenaje ácido de mina obstinadamente persistente, va en la dirección de poder abordar los recursos de los materiales heredados existentes», dice Hollett. «Pero aquí también hay un tema de remediación».
Descarbonización profunda
Después de que los mineros hayan extraído todo lo valioso de las rocas, los residuos, a menudo tóxicos, llamados estériles, suelen enterrarse in situ. Pero si la operación minera se realizó en ciertos tipos de rocas -las llamadas rocas ultramáficas, que tienen un alto contenido de magnesio y una alta alcalinidad- esos residuos tienen el potencial de absorber el carbono del aire.
Prueba de los procesos de supervisión y verificación en un posible emplazamiento minero en Atlin (Columbia Británica), en el territorio tradicional de la Primera Nación Tlingit del río Taku.
Medición de la captación de CO2 en un antiguo emplazamiento minero de la Columbia Británica.
«Lo que ocurre en los relaves mineros ultramáficos en los que trabajamos es que consumen el CO2 de la atmósfera y lo ponen en forma de mineral sólido», dice Greg Dipple, profesor de geología de la Universidad de la Columbia Británica en Canadá. «Son la forma más duradera y permanente de almacenamiento de carbono».
Las investigaciones de Dipple han demostrado que los residuos mineros ultramáficos pueden secuestrar decenas de miles de toneladas de CO2 al año por sí solos. Pero afirma que ese proceso puede multiplicarse por tres o cuatro con algunas intervenciones relativamente sencillas y de bajo coste, como la agitación de los residuos para exponer la roca fresca al aire y la adición o eliminación de agua de estos residuos pulverulentos. Junto con el uso de energía renovable y vehículos eléctricos o de hidrógeno, Dipple cree que esta forma de captura de carbono tiene el potencial de hacer que ciertas minas sean carbono-negativas, es decir, que extraigan más CO2 del aire del que producen.
En 2021, Dipple y varios colegas fundaron Carbin Minerals, una start-up destinada a comercializar su tecnología. Carbin Minerals, que se centra en asociarse con mineros de níquel que trabajan en rocas ultramáficas, está negociando actualmente acuerdos de asociación con múltiples minas. En abril, la start-up fue nombrada una de las 15 ganadoras del concurso XPRIZE de eliminación de carbono de Elon Musk. Todos los equipos ganadores tenían que demostrar una vía para que su tecnología extrajera miles de millones de toneladas de CO2 del aire. Dipple afirma que el premio de un millón de dólares que ha recibido Carbin Minerals ayudará a acelerar la investigación en fase inicial para utilizar su tecnología en una gama más amplia de rocas.
«Junto con el crecimiento previsto de la cadena de suministro necesaria para los metales críticos y de las baterías, ese es el camino para que esta técnica funcione potencialmente a una escala de miles de millones de toneladas al año», dice Dipple.
«Todo lo sostenibles que podamos ser»
Aunque las nuevas tecnologías ofrecen la esperanza de que las minas del futuro puedan ser más sostenibles desde el punto de vista medioambiental, aún faltan años para que se apliquen a gran escala comercial, si es que eso es posible. Y los enfoques de minería más limpios son sólo una pieza del rompecabezas: también tenemos que hacer un trabajo mucho mejor en el reciclaje de los metales de los paneles solares muertos, las baterías de los vehículos eléctricos y otras tecnologías para reducir la necesidad de la futura minería. Por último, se necesitan leyes y reglamentos más estrictos para garantizar que, cuando se amplíe la minería para satisfacer la creciente demanda de metales, se haga con el consentimiento de las comunidades locales y de manera que beneficie directamente a esas comunidades.
Aunque el impacto de la minería nunca será nulo, Bridgwater afirma que el sector puede hacerlo mucho mejor, y tiene la responsabilidad de intentarlo.
«Fundamentalmente, la minería consiste en extraer materiales», dice Bridgwater. «Siempre se va a necesitar energía para hacerlo; siempre va a haber alguna forma de huella. Nuestro objetivo debe ser ‘tan sostenible como sea posible'».
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
Interesante artículo, donde se puede aprender muchos datos sobre la minería en el país y también como gracias a la tecnología puede este afectar menos al medio ambiente como en el caso de extraer el mineral del suelo, transportarlo a las plantas de procesamiento, triturarlo, separar y refinar los metales, y luego eliminar los residuos. Esto ayudaría mucho si se aplicaría más seguidos.
Gracias por tus comentarios, éxitos en tu próximo escenario profesional.
El sector de la minería es uno de los sectores más importantes en nuestro país y gracias a este artículo podemos ver el avance y las nuevas tecnologías que se van utilizando para mejorar la calidad del desarrollo y sostenibilidad y no solo se centre en generar grandes cantidades de minerales qué es necesario pero lo más importante es mejorar la sostenibilidad de este sector y esto va a ser favorable para el medio ambiente y protegerá a nuestra fauna y flora de los alrededores. Y económicamente hablando al comenzar a implementar esta tecnología nueva nos volveremos más competitivos.
Gracias por tus comentarios, éxitos en tu próximo escenario profesional.
Si bien es cierto la mejora en la tecnología de baterías está permitiendo su utilización en equipos de carguío subterránea, mejorando la calidad de aire en las labores. Nuevas aleaciones de metales permiten mejorar el rendimiento de aceros de perforación y forros de molinos. Buen artículo.
Gracias por tus comentarios. El mejor de los éxitos en tu escenario profesional.
Muy buen artículo donde se puede ver los grandes avances tecnológicos en la minería, un elemento muy importante para el Peru, que es un país que obtiene sus ingresos principalmente de la exportación de sus minerales, implementar estas tecnologías nos permitirá ser más competitivos a nivel internacional y esto se transforma en mayores ingresos para el país.
Muchas gracias por sus comentarios, ´éxitos profesionales.
Los avance en el sector minero son impresionante como los 5 nuevos pernos con nuevas geometrías y materiales no metálicos en tiempos récord, como el IOT para monitorear el polvo, las cintas transportadoras y el desarrollo de una herramienta para ajustar la cinta de 25 horas a 12 horas y el reprocesamiento de residuos procedentes de relaves mineros. Se espera que en un futuro la minería no sea observada de manera negativo y para ello se espera que el futuro la extracción de mineral no tenga un impacto negativo en el ambiente.
Gracias por los comentarios, éxitos en tu escenario profesional.
Las innovaciones tecnológicas en el sector de la minería tanto en el Perú como en otros países que están en esta inversión la cual es su principal fuente de ingreso, han optado por los equipos autónomos que elevarán la eficiencia,buscan también reducir los riesgos de accidentes y permiten de una manera efectiva la reducción de costos dado que esa es la finalidad de esta innovación y si a ello le sumamos la digitalización que de lo que antes era poco accesible ahora se incrementa la capacidad en el manejo, análisis e integración de gran cantidad de datos y el uso de tecnología de punta nos permite mayores volúmenes de producción ha sido una enorme ventaja en el Perú con su gran cantidad de minas activas actualmente está buscando que la digitalización e innovaciones tecnológicas se implementen en su totalidad en todos los lugares para así obtener mejores resultados, ya que toda esta innovación busca ofrecer un futuro más sostenible porque si bien es cierto el impacto que ejerce las minas no es nulo de cierta manera se puede reducir dicho impacto mediante leyes y reglamentos más estrictos para garantizar que, cuando se amplíe la minería para satisfacer la creciente demanda de metales, se haga con el consentimiento de las comunidades locales y de manera que beneficie directamente a esas comunidades como se mencionó y resaltó en un punto, esta sería una mediada de protección para poner a prueba esta nueva innovación de nuevas tecnologías y mejoras.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
La minería es un sector tan importante dentro de nuestro pais que se necesita que se apliquen diferentes métodos de tecnologías para que este sector no solo cumpla en generar grandes volúmenes de minerales sino que este sector tenga grandes estrategias de sostenibilidad y necesidad de proteger nuestro medio ambiente y a las comunidades en donde opera la minería, por ejemplo protegiendo los acuíferos, la calidad del aire, la fauna autóctona, etc.
Es por ello es que de suma relevancia la interrelación con la innovación tecnológica que va permitir responder a los enormes retos que tiene la minería, pues aún es difícil para que se pueda hacer que la extracción de los minerales y metales pasen por una transición energética que sea cada vez más sostenibles en la actualidad.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
Como sabemos somos un país que obtiene la mayoría de sus ingresos gracias a la minería, por ello es de suma importancia conocer sobre los nuevos avances tecnológicos que hay en esta área; por ende, gracias a las nuevas tecnologías se está queriendo agilizar procesos; como el que comentan la chancada, proceso importante para generar la extracción de minerales, y que debido a su demora ocasiona un gran gasto de inversión, por ello gracias a la innovación tecnológica se lograra reducir gastos y tiempo, generando mayores utilidades.
Gracias por los comentarios, éxitos profesionales.
La actividad minera en el Perú representa más de la mitad las exportaciones, es por esa relevancia que tiene para nuestra economía internacional, que se ha vuelto indispensable apostar por herramientas tecnológicas que no solo se traduzca en innovación, sino tambien en términos de sustentabilidad. Hoy en día la tecnología se convierte en un factor clave para desarrollar una minería más sustentable, este nuevo mecanismo puede mitigar y disminuir los efectos negativos del cambio climático, puede reducir el impacto ambiental y crear oportunidades de mercado. Es de conocimiento mundial que esta industria crea miles empleos formales al año y conforman una parte sustancial del PBI nacional. Es aquí donde podemos mezclar la transformación digital y las grandes demandas medioambientales, de esta manera creamos un aliado para crear una economía responsable. Se pueden adquirir software que reduzcan costos energéticos, maquinarias que ahorren combustible, dispositivos que racionalicen el agua y equipos que optimicen el uso de materia prima. Todas estas mejoras van a influir directamente en el crecimiento del negocio minero, pero a su vez, a la mitigación de los impactos ambientales.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales
En la actualidad las innovaciones tecnológicas están dadas por la necesidad del incremento de la productividad debido a la gran demanda de minerales y las fluctuaciones en el precio. Además de ello está la responsabilidad de las empresas mineras con sus trabajadores, con la comunidad y el medio ambiente. Ante ello es un factor clave las innovaciones y uso de la tecnología para que las empresas mineras incremente su productividad, puedan reducir las enormes pérdidas que les ocasiona algunas fallas o paradas en sus procesos; además de reducir su impacto negativo frente al medioambiente.
Me pareció muy interesante que las empresas mineras estén usando la automatización de procesos en la cual implica un gran riesgo en la integridad física de los trabajadores. Personalmente me gustaría que las empresas peruanas impulsen el uso de tecnologías que permita reducir su impacto ambiental como en el caso de relaves en los ríos, la contaminación por la emisión de polvo proveniente de los procesos mineros. Considero indispensable y estratégico que las mineras implementen estas tecnologías ya que les permitirá ser empresas más competitivas frente al resto que es encuentra en el mercado.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales
La minería es una de las actividades principales de nuestro pais, hacer que tenga un mejor desempeño con las nuevas tecnologías que tenemos hoy en dia es lo que se debe hacer. Muchas veces los pueblos que tienen mineras operando se ven perjudicados por esto, por esa razón es fundamental que use esta tecnología para evitar dañar a los pobladores y también cuidar el medio ambiente. Hacer que el trabajo se haga de una manera mas rápida con estos nuevos implementos hara que la produccion acelere, es lo bueno de poder usar las innovaciones tecnológicas en este sector.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales
ESPEREMOS que tal como dice el articulo el impacto que genera la industria de la minería al medioambiente se reduzca, y es muy probable ya que hablamos de innovación y de tecnología avanzada. uno de los puntos que me pareció muy importante es sobre el IoT para el monitoreo del polvo no solo pensado e implementado para la eficiencia de los procesos productivos si no para la salud de sus trabajadores, ya que estos van de la mano, eficiencia y el recurso humano.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
Tener siempre a la mano una tecnología avanzada dentro de una empresa es algo que siempre da ventaja, y en este caso en relación a la minería aun más ya que es un sector muy demandado, de esta forma el artículo nos hace conocer 6 casos, el primero es el uso de pernos chancables, que da productividad en varias horas y funciona sin interrupciones, el segundo es el uso de refuerzos de túneles como las mallas metálicas, poder crear un aparato para medir el polvo, reducir el tiempo de alineamiento de las cintas transportadoras, reutilizar los residuos de las minerías o automatizar las lonas, todos ellos con el fin de dar beneficios a las empresas mineras y tal vez así lleguen a generar menos impacto en el medio ambiente y en las comunidades contiguas.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
El desarrollo tecnológico de la minería ha estado vinculado históricamente a crear equipos y procesos que le permitan optimizar sus operaciones y en las últimas décadas para mejorar el impacto ambiental de las mismas. La adopcion tecnológica ha incrementado y la COVID 19 ha acelerado el proceso aún más en el tema de la digitalización ya que elevan la eficiencia, reduce riesgos y costos.
el uso de tecnología de punta permite mejores volúmenes de producción y eso es una enorme ventaja
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
El avance de la tecnología es muy notorio en la actualidad debido que existe mucho invento que facilitan nuestras vidas, sea en la comunicación como la socialización e interacción con personas de diferentes partes del mundo, pero estos avances dieron paso a descubrimientos de nuevas máquinas que garantizan el funcionamiento de en la intervención de la minería y reduciendo las consecuencias de la extracción y las practicas rudimentarias aplicadas. La innovación nace de la necesidad de proteger el medio ambiente para responder a estos retos, reduciendo tiempos mineros, promoviendo la reutilización los materiales contribuyendo a una economía circular.
Es evidente que este sector esta relacionado con el impacto ambiental, pero gracias a la innovación se pretende reducir la consecuencia de la extracción de los metales y la búsqueda de utilización de otras formas de energía.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
Me parece muy interesante el tema de la minería pero no tenía conocimiento sobre que mucho antes de que se construya una mina, se envía a geólogos al campo para que perforen el suelo y busquen valiosos depósitos de mineral y que hacen una exploración y que esta suele ser la fase menos perjudicial para el medio ambiente de la minería, pero aún se puede mejorar. La minería en general es un sector desconocido para muchos pero fascinante desde el punto de vista de la innovación abierta o de la innovación tecnológica en minería. Si bien para la economía de un país ésta es una industria que genera mucho ingreso en caso como el Perú que es de sus principales sectores, este aporta materiales fundamentales y cada vez más demandados a medida que crecen sus clientes industriales pero en la minería de extracción se manejan grandes cantidades de tierra, una vez ha sido procesada, se necesita transportar y almacenar la tierra en un espacio útil que no dañe el medio ambiente. Este transporte se lleva a cabo normalmente con cintas transportadoras que pueden llegar a medir 1 Km y que deben desplazarse para un almacenamiento homogéneo. Sin embargo uno de los principales problemas de la minería son los residuos que se generan después de todos los procesos que se hacen para la extracción, fruto por ejemplo de procesamientos químicos del mineral y estos residuos muchas veces se almacenan en relaves de grandes dimensiones con el correspondiente impacto ambiental y riesgos potenciales para las comunidades.
Gracias por tu comentario, éxitos profesionales.
Quisiera reflexionar sobre los avances mineros en el Perú. Los equipos autónomos elevan la eficiencia, reducen los riesgos de accidentes y permiten la reducción de costos. Si a ello sumamos la digitalización, que incrementa la capacidad en el manejo, análisis e integración de gran cantidad de datos, entonces optimizaremos procesos y elevaremos la productividad general de las operaciones. El uso de tecnología de punta que permite mayores volúmenes de producción ha sido una enorme ventaja. Australia ya tiene una mina de hierro totalmente autónoma y otros países mineros como Canadá y Chile ya están en camino. Y el Perú no podrá quedarse atrás, la digitalización dará un salto cualitativo de tal importancia que ha tomado una gran prioridad para las empresas mineras.
Gracias por tu comentario, éxitos profesionales.
En la lectura dos me agrado la contribución norteamericana. Joe Biden, ordenó que se destinaran más recursos federales a la extracción de metales y minerales esenciales para las baterías de los vehículos eléctricos (VE), como níquel, cobalto, grafito y litio. La directiva presidencial puso de manifiesto una de las realidades más controvertidas en el centro de la transición energética verde: para pasar de las sucias fuentes de energía fósiles a las renovables sin carbono y a los vehículos eléctricos, necesitamos más minería, un negocio históricamente muy contaminante.
Los dos artículos son muy buenos para los emprendedores universitarios.
Gracias por tu comentario, éxitos profesionales.
Hay que darle la bienvenido a todo proyecto en favor de la minería. La industria está promoviendo la innovación a través de programas como por ejemplo: el “cobre verde” o “green mining” eficientando los procesos de extracción y procesamiento de mineral e introduciendo energías limpias. Otros programas como “safe mining” son iniciativas que intentan, entre otros, alejar a los operadores de las zonas de riesgo de perforación o voladura, introduciendo el control remoto de equipos, sistemas automáticos de transporte, etc.
Gracias por tu comentario, éxitos profesionales.
Hay ocasiones en que el sector queda bloqueado y los proyectos no avanzan hasta que se da respuesta a ciertos desafíos técnicos. En estos casos puede recurrirse a los expertos técnicos de SGS, para desarrollar nuevas tecnologías y abordar estas cuestiones planteadas en el sector de la minería. Tenemos un prestigio como socio tecnológico, y damos respuesta a los desafíos que limitan el crecimiento de su empresa. Este desarrollo aplicado nos permite aportar enfoques nuevos a los problemas. Buen artículo.
Gracias por tu comentario, éxitos profesionales.
En el sector minero, el artículo es de gran importancia y quede impresionado respecto a el chancado es un proceso clave en las operaciones mineras. Para mantener una alta producción de mineral, el chancador debe funcionar ininterrumpidamente. Sin embargo, no es tan fácil conseguir que los chancadores mantengan la productividad a todas horas. Debido a paradas inesperadas, las mineras tienen pérdidas de millones de dólares cada año. Además, estas paradas vienen acompañadas de reparaciones urgentes que pueden causar accidentes mortales.
Gracias por tu comentario, éxitos profesionales.
Vale, los enormes volúmenes que se mueven en la minería, la innovación tecnológica en minería toma una importancia enorme para responder a estos retos. Y además en todo el ciclo de vida del proceso minero, tanto en la exploración, la construcción y operación hasta el propio desmantelamiento.
Para entender las dimensiones de la minería, a modo de ejemplo una de las operaciones mineras más grandes en Chile produce aprox. 1.300.000 Tn de mineral al año, moviendo 377.000.000 Tn de material con +70 camiones de extracción. En esta mina trabajan + 6.000 personas y el consumo eléctrico anual es de 3.000.000 de Mwh y el de agua alrededor de 250,000 Tn al día !
Gracias por tu comentario, éxitos profesionales.