En el marco del Programa Crea y Valida, de fomento a la innovación, el equipo de Rehabilitación Ambiental de SMI-ICE-Chile desarrollará el estudio denominado “Resiliencia hídrica ante el Cambio Climático: validación piloto de la tecnología de pasivación para asegurar agua de calidad”.
El proyecto se centra en la validación a escala piloto de la tecnología de pasivación de sulfuros, como método esencial para asegurar la calidad del agua, y promover así el desarrollo sostenible en respuesta a los desafíos del cambio climático. La iniciativa también busca fortalecer la resiliencia de la industria minera y las comunidades mediante la prevención del Drenaje Ácido de Roca (DAR).
La tecnología de pasivación de sulfuros representa una alternativa innovadora a soluciones convencionales, como las plantas de tratamiento high density sludge (HDS), ya que genera una barrera químicamente inerte sobre minerales sulfurados, como la pirita, evitando y/o disminuyendo la liberación de ácido sulfúrico, arsénico y metales pesados, y preservando así la integridad de las fuentes de agua.
Los cambios en los patrones de precipitación y la disponibilidad de agua derivados del cambio climático han exacerbado los desafíos asociados al Drenaje Ácido de Roca (DAR). La mayor frecuencia e intensidad de eventos climáticos extremos ha producido variaciones más marcadas en la calidad y disponibilidad del agua, afectando a la industria y a las comunidades que dependen de este recurso vital.
El cambio climático y los drenajes ácidos de roca que se generan a partir de faenas mineras abandonadas, cerradas y activas, representan uno de los mayores problemas ambientales que enfrenta la humanidad. Debido a su alta reactividad, a su composición química y toxicidad, los DAR son uno de los mayores desafíos en materia ambiental, ya que se relacionan con la disolución de metales pesados tóxicos que son transportados por aguas superficiales a zonas agrícolas, fuentes de aguas potables, sedimentos de ríos y/o el mar, las cuales pueden alterar las comunidades bióticas y la composición de los acuíferos. En EEUU, existen más de 72.000 hectáreas de lagos y reservas acuáticas que han sido adversamente afectados por estos drenajes ácidos de rocas.
En Chile, existen 742 depósitos de relaves: 104 activos, 463 inactivos, 173 abandonados y 2 en construcción, los cuales podrían ser fuente potencial de estos drenajes ácidos. Asimismo, el aumento progresivo del procesamiento de sulfuros de cobre de baja ley debido al envejecimiento de los yacimientos más grandes del país han implicado una mayor generación de botaderos y relaves con altos contenidos de pirita, el principal precursor de DAR.
SERNAGEOMIN y Fundación Chile publicaron en el año 2015 un “Catastro de medidas y tecnologías para la prevención, control y tratamiento del drenaje minero”, donde se señala que la experiencia de Chile respecto de la evaluación y desarrollo para el aseguramiento de la estabilidad química es reciente y por lo tanto limitada.
Actualmente, la mayoría de las tecnologías de control del DAR consisten en tratar los efluentes ácidos o aislar los residuos problemáticos (inestables) provenientes de los botaderos y/o relaves, por lo que no solucionan el problema en su origen. Dentro de estos métodos, el más utilizado son las plantas de tratamiento High Density Sludge (HDS), un método químico bastante efectivo, pero de un alto costo en inversión y operación.
Un estudio reciente ha estimado que el costo de DAR en los cuatro principales países mineros del mundo (Canadá, Australia, EEUU y Sudáfrica) oscila entre los US$ 32-72 billones.
Este proyecto que se acaba de adjudicar el equipo de SMI-ICE-Chile cuenta con el respaldo científico de la tesis doctoral realizada por Felipe Saavedra en la Universidad de Queensland, estudio denominado Phosphate-induced hydrogeochemical stabilisation of sulphidic lead-zinc tailings for rapid phytostabilisation, y el cual desarrolló un prototipo para la estabilización química de relaves mineros de plomo y zinc, en la mina Mount Isa, Australia. Este prototipo ya fue validado a escala de laboratorio.
En estas pruebas realizadas en relaves en Australia, la tecnología propuesta disminuyó significativamente el riesgo de generación de DAR, manteniendo la estabilidad química de los residuos mineros.
Mediante un prototipo tecnológico que utiliza reactivos químicos para la pasivación de minerales sulfurados, el proyecto que desarrollará SMI-ICE-Chile, en el marco del Programa Crea y Valida de CORFO, espera prevenir la formación de DAR en residuos mineros de cobre y evitar también la afectación de la calidad de agua. “Además de un avance sustancial, nuestra propuesta representa una transformación en la prevención de DAR y en la optimización de procesos en la industria minera”, afirma Felipe Saavedra, director del proyecto. “A nivel nacional e internacional, esta tecnología optimizada supera las limitaciones de los enfoques existentes. Consideramos que la seguridad y eficacia de nuestra solución radica en la capacidad de reducir de manera efectiva la generación de DAR resultante de la interacción de minerales sulfurados con el oxígeno.
“Comparado con otras tecnologías de estabilización química, nuestro producto optimizado destaca por su eficiencia y bajo costo”, agrega Felipe Saavedra. “En cuanto a su aplicabilidad práctica, simplifica la operación y posee un potencial de reducción significativa de los costos asociados a las plantas de tratamiento HDS (proceso de hidro desulfuración). Consideramos que la tecnología propuesta ´tiene el potencial de marcar una nueva era en la gestión ambiental sostenible de la industria minera”.
Esta tecnología de pasivación también aspecto esencial para el desarrollo socio productivo de las comunidades.
“La reducción del Drenaje Ácido de Roca (DAR) es el pilar fundamental del proyecto”, explica Jacques Wiertz, director alterno del proyecto. “La cuantificación precisa anticipa una disminución significativa en la liberación de ácido sulfúrico, arsénico y metales pesados en las aguas. Además, la preservación de la calidad del agua se traduce en la conservación de fuentes vitales, evitando la liberación de sustancias nocivas provenientes de estos minerales.
“La adaptación al cambio climático es otro aspecto central de este proyecto, ya que propone una contribución a la gestión de la calidad y disponibilidad del agua. En un escenario de patrones de precipitación alterados, la tecnología de pasivación de sulfuros se proyecta como un aliado estratégico efectivo en la gestión de los impactos climáticos en el suministro de agua”.
1. Dr. Felipe Saavedra – Director de proyecto. Doctor en Ingeniería Ambiental de la Universidad de Queensland, Australia. Especialista en minería sostenible, con más de 10 años de experiencia en ciencias ambientales. Amplia experiencia en investigación y desarrollo. Especializado en tecnologías de prevención y control de DAR, sitios contaminados, cierre de minas, gestión de relaves, evaluaciones ambientales y rehabilitación ambiental.
2. Dr. Jacques Wiertz – Director alterno. Doctor en Ciencias Aplicadas de Université de Liège, Bélgica. Profesional en Minería y Ciencias de la Tierra, con más de 25 años de experiencia en la industria minera como ingeniero de investigación, académico y consultor, comprometido con la sustentabilidad. Sus áreas de interés son la gestión sostenible de residuos mineros, la gestión del agua, la economía circular en la industria minera y los indicadores de sostenibilidad de la industria minera.
3. Dra. Yahaira Barrueto – Investigadora. Doctora en Ingeniería de Procesos de la Universidad de Antofagasta. Su principal área de expertise es solventes verdes aplicados en hidrometalurgia, reciclaje de residuos electrónicos y modelación termodinámica de sistemas electrolíticos.
4. Dr. David Rubinos – Investigador senior. Doctor en Farmacia por la Universidad de Santiago de Compostela, España, con especialización en Ecología y postgraduado en Calidad de Suelos y Aguas por el Instituto de Investigación y Análisis Alimentarios de la misma universidad. El tema de su tesis doctoral fue la utilización de lodo rojo de bauxita como barrera para el almacenamiento y atenuación de residuos tóxicos y peligrosos. Posteriormente, realizó trabajos de investigación postdoctoral en la RWTH Aachen University, Alemania, en la Universidad de Santiago de Compostela, España, y en la Universidad de Bayreuth, Alemania. Sus principales intereses de investigación incluyen la caracterización y reutilización de residuos industriales y mineros, la remediación de suelos y relaves, la (bio)geoquímica y especiación de metaloides en suelos y aguas afectadas por actividad minera, la ecotoxicología del arsénico, y la evaluación de los riesgos ecológicos y sobre la salud humana por la exposición a elementos potencialmente tóxicos. Ha participado en 25 proyectos de investigación y es autor y/o coautor de 40 artículos en revistas científicas revisadas por pares (h-index 19).
5. Dilan Campos – Investigador. Geólogo de la Universidad de Concepción, cuenta con 3 años de experiencia en estudios relacionados a geoquímica ambiental, hidrogeología y geología ambiental, donde realiza tareas de análisis e interpretación de datos.
6. Marcela Calderón – Investigadora. Ingeniera Civil en Metalurgia Extractiva de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Cuenta con experiencia en investigación y aplicación del micro encapsulamiento como alternativa para la prevención y control de drenaje ácido de roca.
7. MSc. Alexander Dabner – Prevencionista de riesgos. Ingeniero en Prevención de Riesgos de Inacap y Magister en Ingeniería Industrial de Universidad Andrés Bello. Cuenta con 15 años de experiencia, la mayoría en megaproyectos mineros de la cuprífera estatal. Entre sus áreas de especialización, destacan: Higiene Ocupacional, Sistemas de Gestión y Analítica de Datos. Y dentro de sus áreas de interés se encuentran los avances en materia de inteligencia artificial aplicada en la disciplina de Seguridad y Salud Ocupacional.
