Caminos hacia minas de cobre de cero emisiones

La Asociación Internacional del Cobre de Australia (ICAA) encargó al Centro Warren de Ingeniería Avanzada de la Universidad de Sydney que desarrolle una hoja de ruta estratégica para lograr una 'mina de cobre de cero emisiones del futuro'.

En un informe de 68 páginas, el Warren Center explica que, por lo general, las emisiones de gases de efecto invernadero a través del proceso de producción de cobre están asociadas con el consumo de combustible en los procesos de minería y transporte de materiales, y las emisiones indirectas del uso de energía eléctrica en los procesos de extracción y beneficio.

“En general, el consumo de energía en el proceso primario de cobre está dominado por las primeras etapas de beneficio. Esto se debe al requisito de alta demanda de energía para triturar y moler el mineral. Dentro del proceso de minería, la carga y el acarreo, la voladura y la ventilación (en el caso de la minería subterránea) consumen una mayor proporción de energía para otros aspectos del proceso de minería ”, señala el documento.

Basado en una revisión de la literatura, el informe concluye que la intensidad energética promedio y la intensidad de GEI es 2.6 t CO2-eq por tonelada de cobre producida, una cifra que varía según la ubicación, la metodología de extracción y los grados de mineral.

Para avanzar hacia una mina más verde, el informe dice que una estrategia clave es aumentar la transparencia y la presentación de informes. 

Para lograr esto, se pide a los mineros del cobre que tengan en cuenta las emisiones directas, como las de fuentes que son propiedad y están controladas por empresas, incluida la generación de energía en el sitio; emisiones indirectas, que son aquellas liberadas a la atmósfera debido al consumo de un producto energético, por ejemplo, emisiones de la generación de electricidad comprada para permitir el proceso de producción de cobre; y finalmente, todas las demás emisiones que se generan indirectamente como resultado de actividades de fuentes que no son propiedad o controladas por la compañía, como las emisiones como consecuencia del uso del cátodo de cobre vendido para la fabricación de productos semielaborados.

“Las mediciones de gases de efecto invernadero se registran en relación con la equivalencia de dióxido de carbono (CO2-eq). Por ejemplo, una empresa de fabricación o procesamiento que emite 1 tonelada de metano a la atmósfera tiene el mismo potencial de calentamiento global que la emisión de 25 toneladas de dióxido de carbono. Por lo tanto, 1 tonelada de metano se expresaría como 25 toneladas de equivalencia de dióxido de carbono ”, se lee en el informe.

Según el documento, las emisiones pueden informarse en términos absolutos (emisiones equivalentes totales de CO2 o CO2-eq) y términos de intensidad (CO2-eq por unidad). Sin embargo, las mediciones absolutas deben combinarse con métricas de eficiencia para comprender el rendimiento a nivel de empresa o sector.

La revisión reconoce que existen desafíos asociados con el logro de la meta de cero emisiones, particularmente cómo lograr resultados de reducción de emisiones mientras se maximiza la productividad de los recursos económicos a nivel industrial, en lugar de simplemente compensar o disminuir las emisiones asociadas con un ciclo de producto dado.

Además de la presentación de informes transparentes, se alienta a los mineros del cobre a comunicarse con empresas innovadoras de equipos, tecnología y servicios de minería (METS) existentes, que pueden ser una fuente importante de nuevas ideas para abordar las vías de reducción de emisiones a corto y mediano plazo. 

Según el Warren Center, METS puede ser un actor clave para encontrar formas de reducir los costos y las emisiones a través de la innovación, un camino que también debe incluir al Gobierno y las instituciones de investigación. 

“La aplicación de tecnologías avanzadas en la etapa de descubrimiento y exploración del ciclo de minería permitirá el desarrollo de modelos sólidos de identificación y exploración de depósitos de mineral para mejorar la probabilidad de detección de depósitos de alta ley en sitios greenfield y brownfield. Las tecnologías avanzadas pueden optimizar configuraciones atractivas de roca huésped y la posterior recuperación de mineral en el futuro ”, se lee en el documento.

En una serie de tablas, el informe presenta segmentos específicos de la fase de descubrimiento que pueden abordarse a partir de innovaciones existentes o en desarrollo con el objetivo de reducir las emisiones. Las tablas también se presentan para procesos relacionados con el movimiento de materiales, ventilación, procesamiento de minerales y uso de agua.

En resumen, cuando se trata de movimiento de materiales, la propuesta del Centro Warren se centra en la necesidad de avances adicionales en la electrificación de los sistemas de minería y la transición a la automatización en todos los aspectos del proceso de minería y movimiento de materiales. En particular, destaca la importancia de hacer uso de tecnologías incrementales que sean capaces de brindar eficiencias técnicas con una disponibilidad de activos mejorada, requisitos de mantenimiento reducidos, vida útil prolongada de la mina, productividad mejorada y resultados de emisiones reducidos.

Para la ventilación, el documento apunta a cambios en la tecnología, en particular los sistemas autónomos que permiten el despliegue de menos personas bajo tierra, lo que significa que los sistemas de ventilación se pueden cambiar a demanda mientras se optimizan los requisitos de energía. 

Cuando se trata del procesamiento de minerales, los esfuerzos de innovación dirigidos que deben continuar siendo explorados son tecnologías para mejorar las eficiencias de trituración y molienda, separación y secado de concentrados, optimización del rendimiento del procesamiento, además de tecnologías de medición para interconectar sistemas en todas las operaciones de la planta y tecnologías de procesamiento en seco.

También se alienta a adoptar mecanismos de recuperación in situ, ya que tienen el potencial de ser una opción de minería selectiva y de bajo impacto porque implican la recuperación de metales valiosos de depósitos de mineral por la circulación de fluido subterráneo y la recuperación del metal valioso. del fluido en la superficie para su posterior procesamiento. 

Para abordar el uso del agua, el informe propone una serie de estrategias que van desde la captura, el tratamiento y la descarga de aguas pluviales del sitio hasta la construcción de tuberías de lodos. Sin embargo, el enfoque principal está en las tecnologías de desalinización a escala industrial (ósmosis inversa) o el uso de tecnología de membrana para eliminar sales y otros contaminantes del agua.

Si bien el Centro reconoce que la desalinización requiere un aporte elevado de energía, el informe también afirma que el crecimiento de la tecnología renovable está demostrando ser un mecanismo de compensación efectivo para las operaciones intensivas de alta energía de las plantas de desalinización.