Una nueva e impensada utilización se le podría dar a las conducciones de aguas y de relaves generados por una compañía minera privada en el norte de Chile. Esto, según un estudio conceptual denominado “Recuperación Energética en Instalaciones de Aguas y Relaves”, encargado a la empresa MWH Global–Stantec, cuyo objetivo consiste en aprovechar el potencial energético disponible en dichas instalaciones al interior de la minera.
El caso analizado considera fluidos conducidos a través de tuberías, cuya energía potencial es asociada a niveles de altura y gradientes, lo que combinado con los diferentes caudales disponibles de agua y de relaves, generan un potencial de recuperación y aprovechamiento energético, según explica Juan Carlos Hernández, Energy Services Manager de MWH–Stantec Chile.
El ejecutivo agrega que el proyecto permitirá la producción de energía a pequeña escala, que generará entre10 a 15 GWh al año para potencias de entre 2 a 2,5 MW, energía que podría ser utilizada, por ejemplo, para el consumo de las instalaciones de campamento y oficinas de la compañía minera.
Entre las ventajas que presenta el proyecto -explica el ingeniero-, destaca un alto factor de planta, cercano al 100%. Esto significa que, debido a que los procesos de la faena minera son continuos, la generación eléctrica también será permanente. “A diferencia de lo que ocurre, por ejemplo, con una hidroeléctrica de pasada en un río, donde el recurso hídrico depende de la estacionalidad y de la hidrología que tenga el cauce. Acá no, porque estamos utilizando agua de una tubería que mantiene permanentemente el mismo caudal, obvimente manteniendo como principal criterio la confiabilidad de la operación del proceso minero”.
El sistema involucra grandes caídas y caudales pequeños, por lo que se utilizan turbinas tipo Pelton estándar normalizadas. “En el fondo, el equipo de generación de energía es un acoplamiento de turbina e hidrogenerador. Básicamente es un proceso de transformación de energía mecánica en energía eléctrica”, explica el líder de la iniciativa.
El proyecto tiene un costo de inversión de US$2,5 a 3 millones por MW generado, inversión que tendría un período de recuperación de capital de 7 u 8 años desde la puesta en marcha, con una tasa interna de retorno del 12% y una proyección de vida útil de 30 años.
“Si bien el nivel de energía que se estaría generando es de menor escala con respecto al consumo o demanda dentro de una faena minera, lo que queremos evidenciar es una analogía en términos de lo que significaría el ahorro entre generar energía limpia con este mecanismo, versus la utilización de combustibles fósiles”, argumenta el jefe del proyecto. De hecho, agrega, “los cálculos indican que estos niveles de generación media mensual con recuperación, reemplazarían por ejemplo, el consumo de unos 80 000 litros de combustible, contribuyendo en la reducción de unas 160 toneladas de Co2”.
Relaves como fuente de energía
Según se explica en el estudio, el aprovechamiento energético de relaves es similar al concepto utilizado en el caso del agua, donde se analizaron 4 alternativas, todas viables, en las que el flujo del caudal oscila entre los 200 y 800 litros por segundo, con desniveles de 30 a 300 m de caída, lo que constituye condiciones existentes y propicias para la concreción de la iniciativa de aprovechamientos hidroeléctricos, con equipos de generación convencionales y algunas adaptaciones.
Los relaves mineros son un conjunto de desechos tóxicos de procesos
mineros, que contienen altas concentraciones de productos químicos y
elementos que alteran el medioambiente, por lo que deben ser trans-
portados y almacenados en tranques o depósitos de relaves, donde los contaminantes se van decantando.
Sin embargo, en el caso de los relaves, el fluido es diferente, puesto que posee una composición química, densidad y concentración de sólidos que genera mayor desgaste y obliga al recambio de piezas en el corto plazo, ya que las turbinas convencionales no cuentan con la tecnología necesaria para generar energía con relaves.
Al respecto, Hernández explica que “lo que se ha hecho hasta ahora, son modelos y prototipos en algunas faenas mineras de pequeñas centrales, las que básicamente son bombas de relaves que funcionan como turbinas operando de forma inversa. La variante acá es que el fluido es bastante agresivo y desgastante, por lo tanto aquí entra una componente de vida útil de la turbina, lo que es integrado dentro de la evaluación económica del proyecto. Es decir, cada cierto período de funcionamiento se debe cambiar el rodete de la máquina porque el relave lo consume. Se han estudiado variadas formas de mejoramiento en términos de materiales, recubrimientos, cerámicos y otros tipos, pero todos ellos incorporan costos”.
Los estudios del proyecto comenzaron en enero de este año y la entrega al cliente está programada para fines de agosto. En él trabajaron principalmente los ingenieros Nelson Castillo, Especialista en Tecnologías para generación con relaves, y Antonio Zemljic, Especialista en desarrollo de proyectos ERNC.
Proyectos Sostenibles
Desde su fundación, MWH Global-Stantec se ha enfocado en el uso sostenible y eficiente de los recursos en las comunidades donde está inserta y en todo el mundo. “Históricamente nuestra compañía ha trabajado mucho en el área del medioambiente, lo que nos diferencia de la competencia. Tenemos internalizado desde hace mucho que los proyectos mineros, industriales y energéticos son viables técnicamente, pero no siempre son viables medioambientalmente. Y el factor social y medioambiental siempre va a prevalecer al aspecto técnico. Nosotros, los ingenieros, siempre encontramos soluciones técnicas para cualquier cosa, no así las variables ambientales. Entonces, cuando un proyecto pasa la barrera de la viabilidad ambiental y social, nosotros podemos encontrar soluciones técnicas factibles”. RS
