Transformar antiguos pasivos ambientales en nuevas oportunidades para una minería más sustentable es el objetivo de la investigación que lidera la geóloga de la Universidad de Concepción y docente del Instituto Geología Económica Aplicada (GEA), Javiera Gerding. Su trabajo propone una estrategia de minería circular basada en el aprovechamiento de sales naturales presentes en relaves abandonados, con potencial para recuperar metales críticos y reducir riesgos ambientales.
Tras 12 años en la industria minera, un cambio de perspectiva la impulsó a utilizar la geología para generar un aporte directo a la comunidad, una visión que hoy se materializa en un innovador enfoque sobre la reprocesamiento de relaves mineros abandonados y la minería circular.
Decidida a formalizar esta nueva línea de trabajo, la geóloga se embarcó en el Doctorado en Ciencias Geológicas, también de la UdeC. En esta etapa, el desafío principal fue el acceso a la información y a los sitios activos por lo que optó por centrar su investigación “en los relaves abandonados, que son numerosos en Chile y representan un pasivo ambiental minero importante, de los cuales también es relevante hacerse cargo desde el trabajo que se hace en las universidades”, explicó la investigadora.
El «drenaje ácido sólido» y el rol de las sales
El foco de su doctorado fue la contaminación generada por la acción del viento (impacto eólico) sobre los relaves abandonados y como su mineralogía influenciaba la cantidad de polvo generado. Fue en este estudio donde comenzó a analizar un fenómeno que ocurre en climas áridos y semiáridos, que es donde mayormente se concentra nuestra minería y, por ende, la cantidad de relaves, donde la oxidación de la pirita (sulfuro de hierro) se ve favorecida y genera “drenajes ácidos”.
Sin embargo, en lugar de que este drenaje escurra, el clima dominado por la evaporación produce un efecto de capilaridad: “el drenaje ácido no drena, sino que sube a la superficie del relave formando sales eflorescentes”, las que “forman una costra más resistente a la erosión eólica” y terminaron siendo su objeto de estudio para el Fondecyt de Iniciación.
Lo que descubrió la científica es que estas sales solubles no sólo limitan la erosión eólica, sino que actúan como sumideros naturales, concentrando metales. “Tienen alta capacidad para captar metales como cobre, cobalto, zinc, níquel, y, además, son muy solubles, lo que facilitaría la extracción de los metales económicamente rentables”, explicó.
Además de los metales económicos, estas sales concentran acidez, lo que genera un grave problema ambiental al entrar en contacto con lluvias, produciendo un “drenaje ácido cargado en metales, por lo cual fomentar su cosecha pudiera tener un doble efecto positivo”, detalló.
Propuesta de valor
Con la colaboración internacional del experto Juan Morales, de la Universidad de Salamanca (España), la investigación de la profesora Gerding propone una solución que denomina «drenaje ácido sólido«, un concepto que, si bien suena contradictorio, apunta a «cosechar las sales, eliminando el potencial contaminante antes de que el agua de la lluvia las disuelva y active la acidez«.
La extracción de estas sales se transforma en un escenario win-win. Por una parte, beneficio ambiental: limitar el impacto del drenaje ácido y la erosión eólica, protegiendo las plantaciones y comunidades cercanas a los relaves abandonados; junto con un beneficio económico: las sales concentran metales críticos (cobre, cobalto, entre otros), lo que permite un potencial «reprocesamiento» o un enfoque de minería circular, incluso a nivel de comunidad.
Así, su proyecto de Fondecyt de Iniciación implementado entre 2024 y 2026 (n° 11241237, ‘Co and REE in inactive tailings: concentration and extraction through natural efflorescent salts’) se enfocó en el rol ambiental que pueden cumplir estas sales, en particular en una óptima caracterización para determinar, por ejemplo, dónde y en qué época del año se concentra en ellas una mayor cantidad de cobre, de manera de hacer lo más eficiente posible el proceso de “cosecha”. Su idea es determinar el momento óptimo para realizarla, preferentemente “justo antes de que llueva para que no haya drenaje ácido”.
De la ciencia de laboratorio a la aplicación
La científica planea aplicar la tecnología en terreno para facilitar la toma de decisiones, incluso para la industria minera, como “proxys de exploración en pasivos mineros abandonados”, lo que se refleja en el artículo ‘Fractional precipitation of copiapite-halotrichite efflorescent salts on AuCu mine tailings under semi-arid climates in northern Chile’ publicado en Journal of Geochemical Exploration de Elsevier.
El paso siguiente es un proyecto de campo que busca utilizar tecnología avanzada para monitorear los depósitos de relaves. “Ahora queremos mapear con un dron con cámara hiperespectral estos relaves” para, utilizando estas imágenes, “identificar las fases minerales específicas que concentran metales, como la pickeringita, y así determinar qué relaves son más atractivos para la caracterización de detalle y posterior reprocesamiento. “Si logramos identificarlas en un pasivo ambiental como un relave, podemos, afirmar que ese relave en particular podría tener más metales críticos que otros”, precisó.
Una potencial nueva línea de investigación que la doctora Gerding está explorando actualmente es el rol de las bacterias en el proceso, por lo cual se están realizando estudios en colaboración con investigadores de otras universidades para “caracterizar cómo las bacterias debajo de cada costra de relave pueden influir en la fase mineral y en cómo ésta se relaciona con las concentraciones de cobre o cobalto que captan, estableciendo así una relación a nivel de geomicrobiología”.