Desastres como el ocurrido a principios de este año en la localidad brasileña de Brumadinho, en el que el rompimiento de una represa de la Minera Vale provocó más de 300 muertes y una serie de perjuicios para el medio ambiente, ponen de manifiesto la importancia de contar con herramientas que permitan monitorear ese tipo de instalaciones, de manera de prevenir los riesgos relacionados a su funcionamiento.

Ese tipo de demandas ha impulsado a las compañías y a la academia a desarrollar nuevas soluciones técnicas, como es el caso de la iniciativa Stings (Supervision of Tailings by an Integrated Novel Approach to combine Ground based and Space borne Sensor Data), que lleva a cabo la empresa alemana DMT, contando con financiamiento del fondo EIT Raw Materials, de la Unión Europea.

Esta iniciativa, que contempla la participación de una asociación de distintas universidades del mundo, donde la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV) es miembro activo, apunta a establecer un sistema de análisis y detección remota basado en el suelo y el espacio, para monitorear de manera tanto efectiva como económica la estabilidad y el contenido de la infraestructura del terreno crítico, que se centra principalmente en las presas de relaves mineros.

Karsten Zimmermann, de la empresa DMT, destaca la relevancia de contar con un plan monitoreo.

Karsten Zimmermann, jefe adjunto de topografía y geomonitorización de segmentos comerciales de DMT, una compañía de servicios de ingeniería que cuenta con más de 30 oficinas en todo el mundo, destaca que “para evitar el riesgo de accidentes, es necesario monitorear los relaves, con el objetivo de evitar lo que ha pasado en algunas ocasiones. Por ejemplo en Brasil (Brumadinho), donde se rompió un muro de contención, que generó daños catastróficos, con personas fallecidas y también con impacto en el medio ambiente”.

Herramientas tecnológicas

El especialista alemán estuvo recientemente en Chile, estadía durante la cual realizó un workshop en el marco del Business Summit 2019 de Camchal, donde abordó el servicio integral que se está desarrollando para el monitoreo de relaves mineros, que contempla aspectos como el control de estabilidad, de liberación de sustancias y el monitoreo de contenido, entre otros.

En Chile se está monitoreando un relave como piloto de la tecnología.

Es así como la iniciativa Stings aborda los siguientes lineamientos:

Monitoreo geotécnico: planificación, instalación y operación de redes complejas de sensores en el sitio de los relaves, incluida la medición en línea con GPS, medidores de nivel de agua, sensor de presión de poro, niveles de líquido, matrices de temperatura, inclinómetros, sensor de vibración y más.

Teledetección por radar: procesamiento y análisis de datos de radar satelital para detectar movimientos en tierra.

Teledetección óptica: procesamiento y análisis de datos de satélite óptico para detectar cambios en la superficie del suelo y el contenido del relave.

Modelado de estabilidad: análisis numérico avanzado con respecto a la construcción del relave y condiciones de llenado, análisis geofísico del terreno, y modelado hidráulico – mecánico acoplado.

Modelado geohidráulico: Análisis de la saturación y la presión y el transporte de sustancias aplicando la caja de herramientas de modelado hídrico de la empresa DMT, junto con la simulación de la influencia de un accidente, a través del modelado integral del área de inundación.

Integración de datos: Operación de una plataforma de datos unificada para acceso a datos, visualización, informes y alertas en todo el mundo.

Esta multiplicidad de herramientas permite entregar mayor confiabilidad al sistema, configurando una gestión que se puede realizar en línea y en tiempo real.

Fundamentos técnicos

Karsten Zimmermann comenta que esta iniciativa considera la utilización de una serie de herramientas relacionadas con el área de la geotecnología, de manera de poder identificar las áreas vulnerables y tomar las medidas que sean necesarias.

“Tenemos diversos sensores, algunos que están ubicados en la tierra, puede ser en la superficie del relave o también en profundidad, en su interior”, detalla, agregando que “lo importante es que estos sensores están interconectados como red, monitoreados por Internet. Todos los datos que se pueden reunir y sumar en el fondo”.

Junto con ello, recalca la disposición de sensores remotos, por medio de uso de satélites. “Allí utilizamos dos tipos de sensores, uno de radar y otros ópticos”, menciona Zimmermann, quien agrega que el sensor en base a radar sirve para detectar movimientos en la tierra.

El uso de sensores ópticos es otra de las herramientas que incorpora Stings, con lo que “se pueden detectar cambios en la superficie, como por ejemplo si aparece humedad, si sale algún líquido”.

A ello se suma que en “las imágenes que manda el satélite óptico se puede ver cuáles son las sustancias que están dentro del relave, detectar qué hay allí”.

Otro foco de la iniciativa tiene relación con detectar el grado de estabilidad de los relaves

“Todos estos resultados, en el fondo deben ser integrados, para posteriormente realizar un análisis en base a todos esos parámetros. Por ejemplo, a través de un modelo que nosotros hacemos se definen límites para el movimiento del relave; que cuando sean sobrepasados se emite una alarma”, explica el profesional de la empresa DMT.

Otra de las particularidades que presenta la tecnología es que las diversas instalaciones que son monitoreadas y que están ubicadas en todo el mundo, “se encuentran en la nube. A través de Internet llegan todos los datos a la ciudad alemana de Essen, donde está nuestra central. Ellos hacen la evaluación, ven los resultados”.

Iniciativa en Chile

Karsten Zimmermann comenta que disponen de proyectos de monitoreo en países como Rumania y en Eslovenia, teniendo actualmente como objetivo ampliar su mercado fuera del continente europeo, “lo estamos ofreciendo como un servicio comercial, expandiéndonos al exterior”.

Dentro de los planes de la compañía alemana se encuentra Chile, debido a que “vemos un gran potencial para nuestra tecnología”, menciona, considerando la cantidad de relaves presentes en el territorio, y el desafío que conlleva su disposición y gestión.

Actualmente la empresa  DMT está monitoreando un relave que se ubica en las cercanías de Santiago, pruebas que le han permitido ir adaptando la tecnología a las características que presenta Chile, considerando por ejemplo la alta sismicidad y el clima. “Se pueden aplicar detectores sísmicos, para saber cuál movimiento es un sismo”, explica.

Como parte del piloto que se está llevando a cabo en Chile, recientemente se instalaron en este tranque ocho sensores con bajo consumo de energía, lo cuales están conectados de forma inalámbrica con el centro de procesamiento de datos de DMT en Alemania, entregando información precisa y confiable sobre el movimiento del suelo. Estos resultados se integran a los resultados de la teledetección por radar, permitiendo contar con una mejor cobertura de información.