Energía solar en minería: Opción sustentable para autoabastecerse

Reducción de la quema de combustibles fósiles, disminución de costos y estabilidad de precios de energía a futuro, son algunos beneficios de incorporar estas plantas al proceso minero como una alternativa a la estrechez energética presente.

No son pocas las empresas mineras que han incursionado en el uso de energía solar para sus procesos, ya sea a través de plantas fotovoltaicas o de generación termosolar, sobre las cuales hacen un positivo balance. Reducción de costos asociados al consumo energético, estabilidad de precios futuros de la energía, disminución de quema de combustibles fósiles directos, con una consecuente menor huella de carbono, son parte de los beneficios que expertos y compañías destacan de la incorporación de esta fuente alternativa en la matriz energética.

“Una planta solar térmica de 1.000 m2 de área colectora ubicada en el desierto de Atacama, reduce en 300 toneladas las emisiones anuales de CO2 y evita el consumo de 165 m3 de diésel al año. Por ejemplo, Pampa Elvira Solar, de División Gabriela Mistral de Codelco, tiene un área colectora de 44.000 m2”, destaca José Tapia, gerente general de Redcon Ltda., empresa de desarrollo e investigación de ingeniería, montaje y mantención de plantas solares.

La idea es conseguir energía a precios competitivos y con un suministro confiable. Este último punto ha sido la principal piedra de tope para la energía solar, “al no ser un suministro presente las 24 horas del día”, reconoce el analista del Centro Nacional para la Innovación y Fomento de las Energías Sustentables (Cifes), Ricardo León, quien no obstante recalca que este tipo de fuente es “bastante confiable y predecible durante el día en el norte de Chile”.

Otra ventaja es el posicionamiento favorable que se da a partir del uso de energía no contaminante: “La generación o compra de energía limpia aporta un valor agregado a la imagen de las empresas que contribuyen a su desarrollo. Hoy es muy importante para el mercado verse reflejados con valores positivos en responsabilidad, sostenibilidad, preservación del medio ambiente, futuro e innovación”, sostiene José Tapia.

Para el caso de la generación solar térmica, el experto atribuye un impacto mayor, “ya que se reduce sustentablemente la quema de combustibles fósiles directos”. Especifica que “las plantas solares térmicas de gran envergadura venden parte de la energía necesaria para el calentamiento de agua para procesos, disminuyendo instantáneamente el consumo de combustibles que es utilizado para el mismo fin y, por ende, se da una reducción y estabilidad de los costos del mismo para las proyecciones futuras”.

Partir por la evaluación

Antes de decidir sobre la planta solar a implementar, Ricardo León recomienda “partir por evaluar el recurso solar, que en el norte de Chile es uno de los mayores a nivel mundial. Luego, analizar los procesos de la minería donde se puede utilizar generación solar térmica y/o eléctrica, para finalmente seleccionar el tipo de tecnología”.

A juicio de José Tapia, hoy el sector minero apuesta por contratos tipo PPA solar (acuerdos de compra de energía), “para garantizar una operación segura y producción eficiente de energía, a fin de minimizar el riesgo financiero”.

Actualmente existe un factor importante a considerar al invertir en una planta solar, que dice relación con el alza sostenida del tipo de cambio. “Es un hecho que se encarece construir una planta solar. Para mantener el equilibrio y con miras a futuro, las empresas mineras no deberían adquirir sus propias plantas solares, sino externalizar el servicio energético y llevarlo al modelo de compra de energía eléctrica o térmica. Mediante los contratos a largo plazo la inversión inicial es cero. Los ahorros son tangibles al corto plazo, reflejados en la disminución del consumo de combustibles”, analiza el gerente general de Redcon.

El especialista asevera que “se ve una tendencia a comprar energía eléctrica a plantas solares fotovoltaicas cercanas a las faenas mineras, y hoy ya son tres compañías que cuentan con plantas solares térmicas (Pampa Elvira Solar de Gabriela Mistral, Centinela y Minera Constanza), dos de ellas con contrato de venta de energía, y ya están en fase de proyecto o licitación dos o tres más”.

En esa línea, Ricardo León destaca que existen empresas que han liderado la transición, como son Codelco, Collahuasi, Antofagasta Minerals y CAP, aunque sostiene que “todavía existe espacio para que otras se incorporen”.

Casos destacados

  • División Gabriela Mistral, Codelco

Uno de los casos destacados en la incursión en fuentes alternativas de energía por parte de la minería, es la planta Pampa Elvira Solar (PES) de la División Gabriela Mistral de Codelco. Ésta es la instalación termosolar más grande del mundo, con 2.952 paneles solares de 15 m2 cada uno y 3.500 metros de ductos, que le permiten generar calor por radiación por unos 56.000 MWh t anual.

Su principio de funcionamiento se basa en la captación de radiación solar a través de paneles que calientan una mezcla de agua y anticongelante, la cual se transforma en energía térmica (calor) que se inyecta al electrolito de la planta de electroobtención (EW).

Según detalla Roberto Vásquez, jefe funcional de Suministros de la Gerencia de Servicios de Gabriela Mistral, a la fecha “el balance de la planta es positivo, ya que ha permitido a la División tener un suministro de agua caliente seguro y confiable para el calentamiento del electrolito en el proceso de la planta EW, usando energía renovable en un 80% de su consumo y, a la vez, disminuyendo a sólo un 20% la utilización de diésel en este proceso”.

Con un costo de inversión que bordeó los US$33 millones, en Codelco destacan como beneficios asociados a la utilización de esta planta termosolar “que al año la División deja de emitir 15.000 toneladas de CO2, minimizando la contaminación asociada a la quema de combustibles fósiles, ahorrando al país aproximadamente un camión de diésel al día”.

Como próximos desafíos, Vásquez adelanta que está contemplado aumentar la temperatura y caudal de agua usada en la planta EW para el área de limpieza de cátodos. “Esto requerirá una ampliación del área de intercambiadores de calor existentes en la planta, permitiendo aumentar el aporte de la energía termosolar en la obtención de un cátodo de cobre de alta pureza”, precisa.

  • Minera Centinela, Antofagasta Minerals

Integrada al proceso de producción de cátodos de Minera Centinela, la planta termosolar de esta compañía perteneciente al grupo Antofagasta Minerals, inició su operación en noviembre de 2012.

La instalación, que utiliza la tecnología de concentradores cilindro-parabólicos con 1.280 unidades de módulos conectores, alcanza una producción anual de 25 GWh t. Además, cuenta con almacenamiento térmico de 300 m3; todo ello en una superficie total del terreno que alcanza las 5,5 hectáreas.

Con una inversión aproximada de US$15 millones, el objetivo de esta planta es generar energía térmica para calentar la solución de cobre de alta pureza (electrolitos) en el proceso de electroobtención.

Para Minera Centinela utilizar esta tecnología ha significado en términos económicos “un ahorro de entre US$2.000.000 y US$3.000.000 al año, sustituyendo aproximadamente el 55% del diésel utilizado en los calentadores que forman parte del proceso productivo de la compañía. Esto implica, además, evitar el ingreso de 125 camiones para transportar el combustible que se requería”, indican en la empresa.

  • Minera Collahuasi

Construido por la empresa Solarpack, el complejo fotovoltaico Pozo Almonte Solar, que está en funcionamiento comercial desde principios de 2014, se compone de dos plantas: Pozo Almonte 2 y Pozo Almonte 3, las cuales cuentan con una potencia nominal combinada de 23,5 MW.

Según explica Iñigo Malo de Molina, gerente para la Región Andina de Solarpack, “la energía generada por la planta es suministrada a Minera Collahuasi mediante un contrato PPA por 60.000 MWh/año, lo que supone un 13% del consumo de la mina. Esta generación con energía renovable, que equivale al consumo anual de 25.000 hogares, evita la emisión a la atmósfera de 50.000 toneladas de CO2 cada año”.

A modo de balance, el ejecutivo concluye que la instalación “ha funcionado a la perfección desde su puesta en funcionamiento, excediendo la producción esperada en el año y medio en el que ha estado generando”. Asegura que la calidad con la que se ha ejecutado la planta ha hecho que haya soportado perfectamente eventos extremos de la naturaleza, como el terremoto de Iquique de abril de 2015 o las fuertes lluvias ocurridas en el norte del país durante este año.