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Algunas de las grandes dificultades que enfrenta la actividad minera en Chile hoy en día incluyen la disponibilidad del recurso hídrico en faena y la deficiente estabilidad fisicoquímica de los relaves mineros. Estos son un conjunto de desechos procedentes de los procesos mineros, constituidos generalmente por la mezcla de rocas molidas, agua y minerales.
Con motivo del seguimiento del proyecto “Desarrollo de un producto biotecnológico en base a principios biocementantes, para la recuperación de agua en relaves mineros”, se ha realizado una reunión técnica con los ejecutivos de CORFO, siendo esta la entidad del Ministerio de Economía encargada de apoyar la innovación y la competitividad en Chile.
SUEZ Chile es la entidad beneficiaria del subsidio otorgado por CORFO para llevar a cabo este proyecto. Cetaqua Chile participa con el rol de coordinador, articulando el desarrollo tecnológico junto con la Universidad Técnica Federico Santa María (USM), socia de Cetaqua Chile, y con la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, así como la transferencia tecnológica con SUEZ.
La visita ha permitido destacar la relevancia de incorporar tecnologías en el tratamiento de relaves para dar una respuesta a las dificultades presentes con un producto biotecnológico. Según lo reportado por la Fundación Chile, la generación de relaves podría duplicarse entre los años 2014 y 2035, con un incremento esperado en la generación de relaves desde los 600 [Mton/año] producidos en 2014 a 1.100 [Mton/año] en 2035.
Para conocer más este proyecto y lo que supone la minería en Chile entrevistamos a Claudio Acuña-Perez, PhD en ingeniería metalúrgica y minería. Destacado académico y Profesor asociado de la Universidad Técnica Federico Santa María, Departamento de ingeniería Química y ambiental.
1. La minería es una de las principales actividades de la economía en Chile e implica, a su vez, la generación de relaves. ¿Qué supone este hecho?, ¿pueden ocasionar algún impacto ambiental?
Primero hay que considerar que del mineral tratado en las plantas solo el 1% es recuperado como cobre, lo que genera grandes cantidades de material que es transportado con agua (50 – 60%), por lo que grandes volúmenes de agua pueden ser recuperados en forma eficiente.
La Comisión Chilena del Cobre (Cochilco), en su última versión del estudio “Proyección de consumo de agua en la minería del cobre 2018-2029”, da cuenta que la demanda de agua de mar pasará desde 3,28 m3/seg en 2018 a 10,82 m3/seg en 2029. Si bien gran parte del agua se recupera (80%), existe espacio para mejorar la liberación en un país minero de extrema aridez (2 mm agua/año, en región de Antofagasta).
Por otra parte, dada la tecnología de relaves (tranques), existe la problemática de geoestabilidad de embalses, los que deben asegurar su compactación y fluidez para evitar accidentes como la ruptura de tranque de relave. Fue el caso del desafortunado accidente que tuvo lugar en Brasil, que provocó la muerte de 19 personas y dejó a más de cien familias sin hogar.
Adicionalmente, la geoestabilidad debe considerar que las soluciones contenidas en la matriz porosa, tanto de la base del tranque como los muros de contención, no percolen iones contaminantes o modifiquen el pH de las soluciones (drenaje ácido). Estos contaminantes, pueden transportarse a las napas subterráneas, impactando negativamente en la calidad de reservorios, o en el caso del sur de Chile, la agricultura. En algunos casos la condición de generación de drenaje ácido, más la retención de soluciones por succión capilar (tamaño de partícula bajo 150 micrones), pueden afectar negativamente a la estabilidad del relave alterando la fluidez de la pasta, dado que la acidez modifica las cargas superficiales de las partículas (z potencial) haciéndolos más fluidos y, por tanto, con mayor riesgo de ruptura.
2. ¿Cómo se puede hacer frente a esta problemática?
La tecnología que se plantea en este proyecto se basa en la bioprecipitación de calcita inducida por microorganismos, permitiendo la formación de carbonato de calcio, que es la principal materia prima utilizada en la producción del cemento. Se induce así un efecto cementante que permite modificar las características reológicas de la pasta residual que constituye el relave, pudiendo mejorar la estabilidad fisicoquímica de este pasivo ambiental y, a su vez, la recuperación de agua en faena.
3. ¿Qué beneficios/aplicaciones puede ofrecer la biocementación para la gestión de relaves? ¿Y para la región de Chile?
Al aplicar el efecto biocementante al fondo de los tranques se podría generar una capa impermeabilizadora que permitiría evitar y disminuir la infiltración de drenaje ácido y, con ello, evitar la introducción de compuestos tóxicos a los ecosistemas circundantes. Complementariamente, si se aplica el efecto biocementante a un relave abandonado, sería posible disminuir el arrastre de material particulado en suspensión que se genera producto del efecto del viento.
4. Este proyecto es un gran ejemplo de colaboración entre universidades, centros de investigación, administraciones y empresas. ¿Qué implica trabajar con este modelo?
La colaboración público-privada y el constituir un punto de encuentro entre la academia y la empresa son los ejes de trabajo de Cetaqua Chile. En este caso, tenemos una empresa que trabaja directamente con la minería, SUEZ, proveyendo servicios de ingeniería, operación y mantenimiento a diferentes compañías mineras del país, por lo que dispone de la cercanía del mercado y de las capacidades para el escalamiento de la solución. Las dos casas de estudio combinan sus conocimientos en I+D: la experiencia que posee la USM en la industria minera y la PUCV, con su experiencia en productos biotecnológicos.
5. ¿Cuáles son los próximos retos por afrontar en el sector de la minería?
La minería en Chile apuesta por un futuro sustentable, buscando medidas de adaptación y mitigación de los efectos del cambio climático, así como de reducción del impacto de sus actividades. La recuperación de minerales estratégicos (tierras raras), la recuperación de agua en los procesos, el reúso de materiales y recursos, la incorporación del hidrógeno verde en el transporte, son algunos de los ejemplos.
El desarrollo tecnológico que nosotros abordamos en este proyecto está enfocado en concreto como medida de adaptación a los efectos del cambio climático (recuperación de agua en el escenario de crisis hídrica que afronta el país), así como en la reducción de impactos desde el punto de vista de la estabilización de los relaves.