Frente a ello, el Project Manager de Black & Veatch, Sergio González Arraño, conversó con MINERÍA CHILENA, analizando cómo progresa la industria en este camino. Destaca que «para que la agenda de descarbonización y el uso eficiente de energía se materialice, es necesaria la inversión en etapas de estudio y planificación que permitan a las compañías mineras implementar mejoras y cambios en su actual gestión de recursos».

En cuanto a los desafíos que se imponen en el camino a la energía limpia, el ejecutivo señala que «muchas de las tecnologías que van a contribuir a reducir la huella de carbono están en proceso de desarrollo o etapas tempranas de implementación, por lo que debemos esperar a su maduración y que las compañías mineras puedan validar su uso en operaciones».

¿Cómo ha avanzado el sector minero hacia la descarbonización y la planificación para la incorporación de energía limpia y cómo se ha integrado el uso de éstas en la industria?

La industria minera sigue avanzando en el desarrollo de iniciativas y proyectos que contribuyen a la descarbonización de sus operaciones. A nivel de gobierno, Chile está realizando importantes avances para reemplazar la matriz de generación energética a partir de combustibles fósiles por energías limpias, y la nueva Ley de Cambio Climático apunta también en esta dirección. Sin embargo, el uso de combustibles fósiles continúa siendo la principal fuente para generación de energía.

Las compañías mineras se han suscrito voluntariamente a compromisos para reducir su huella de carbono entre 2030 y 2050. Esta meta considera, al menos, los alcances 1 y 2 definidos por el GHG (Green House Gas) Protocol, que incluye la generación de energía propia y la de proveedores directos.

Pese a que gran parte de las compañías mineras persiguen objetivos similares en cuanto a descarbonización apuntando a carbono neutralidad, no existe un enfoque único o receta probada para lograr esta meta, pues los requerimientos que tiene cada operación son distintos y por tanto se deben contemplar soluciones a medida.

Las mejoras aplicadas hoy en día a respecto a la eficiencia en operaciones del sector minero están contribuyendo a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar parte de las fuentes de energía fósiles (como Diesel y/o carbón que son entregadas en su mayoría por el Sistema Interconectado Central) por fuentes renovables. El incremento en la eficiencia de las operaciones mineras se asocia también al uso de nuevas tecnologías y la digitalización de las operaciones para una mejor gestión de activos. Estas mejoras permiten un uso más eficiente de la energía y contribuyen también a los objetivos de descarbonización.

De manera indirecta, un mejor uso de los recursos hídricos en las operaciones mineras puede contribuir también a los objetivos de descarbonización y mejor uso de la energía. Por ejemplo, el suministro hídrico de operaciones mineras en el norte de Chile contempla el transporte de agua desde zonas con mayor abundancia de este recurso que se encuentran lejanas a las operaciones, demandando un alto consumo energético que se puede reducir al contar con una mejor gestión de recursos en la operación. Con iniciativas que apunten a mitigar pérdidas de agua, el reúso de efluentes y de agua contenida en depósitos de relaves, es posible reducir el consumo de agua fresca y de esta manera obtener ahorros en materia de energía asociados al transporte y tratamiento de agua.

La incorporación de vehículos eléctricos e impulsados por celdas de hidrógeno verde están teniendo una mayor relevancia en el sector minero. La electromovilidad también aportará a los objetivos de sustentabilidad de la industria. En este ámbito, el desarrollo es todavía incipiente y no se ha constituido una industria de suministro que permita llevar a escala mayor los desarrollos que se encuentran actualmente a escala piloto de electrolineras e hidrolineras. Pese a ello, nuestra impresión como consultores es que los esfuerzos van en la dirección correcta y que en medida que estas primeras iniciativas obtengan un buen resultado, podrán establecer precedentes para que más compañías del sector minero inviertan en estas soluciones y se pueda generar una tendencia.

Para que la agenda de descarbonización y el uso eficiente de energía se materialice es necesaria la inversión en etapas de estudio y planificación que permitan a las compañías mineras implementar mejoras y cambios en su actual gestión de recursos. En este sentido, los programas de descarbonización en todos los niveles requieren una comprensión de cómo las tecnologías heredadas, las nuevas y las que pronto se encontrarán disponibles en el mercado pueden funcionar en conjunto. El esfuerzo a destinar en las etapas de planificación de la agenda de descarbonización debe involucrar a distintos actores, incluyendo la cadena de proveedores y prestadores de servicios con el objetivo de que la incorporación de nuevos planes de gestión y tecnologías sea llevada a cabo de manera eficiente y sin sobresaltos.

En resumen, al adoptar fuentes de energía con un menor impacto ambiental y optar por tecnologías y modelos de gestión de recursos más eficientes, es posible avanzar en los objetivos de descarbonización y lograr resultados en materia de eficiencia energética. Como el uso de fuentes de energía fósiles forma parte relevante de la cadena de suministros del sector minero, es un desafío mayor el apuntar a metas de carbono neutralidad en el corto y mediano plazo, para tal efecto resultará necesario un mayor esfuerzo y colaboración que contemple la participación tanto de la industria minera, como de empresas proveedoras y del Estado.

¿Cómo contribuyen las empresas proveedoras y asociadas a la minería a lograr la meta de la descarbonización?

Las empresas proveedoras pueden contribuir directa e indirectamente en el cumplimiento de las metas de descarbonización de la industria minera. En forma directa contribuyen a facilitar el cambio con el desarrollo y suministro de tecnologías más eficientes y con experiencia en el desarrollo e implementación de proyectos asociados al uso de fuentes más limpias de energía y uso más eficiente de los recursos. En la medida en que los proveedores incorporen metas de descarbonización en sus propias operaciones y cadenas de suministro, también contribuirán al cumplimiento de los objetivos de la industria minera de manera indirecta.

 ¿Qué metas destacaría que se ha fijado la industria minera en Chile para el corto, mediano y largo plazo en esta temática?

Como contexto, el sector minero en Chile contribuye en forma importante a la emisión de dióxido de carbono (CO₂) a escala nacional. Alrededor del 30% de la electricidad se utiliza para abastecimiento de faenas mineras, siendo fundamental para la extracción, procesamiento de minerales y suministro hídrico de las operaciones. Un 40% de la energía eléctrica es generada en base a carbón, y el suministro eléctrico que se encuentra disponible para gran parte de la minería proviene de empresas generadoras que emplean fuentes de combustible fósiles. Por tanto, cualquier cambio que permita prescindir de fuentes de carbono en la matriz energética resulta fundamental para el cumplimiento de las metas de descarbonización del sector minero y como país.

En los últimos años, la demanda energética del sector minero ha aumentado anualmente un promedio de 4%. A pesar de que los procesos de producción tienen un notable potencial de ahorro y de que Chile depende casi completamente de las importaciones de petróleo, gas natural y carbón, los planes concretos para la implementación de medidas de eficiencia energética han jugado un rol minoritario.

En la actualidad la Ley de Eficiencia Energética pretende aplicar medidas de ahorro energético a los mayores consumidores de energía del país, incluyendo al sector minero. Este desarrollo adquiere un empuje adicional a través de Plan de Acción Nacional de Cambio Climático (PANCC 2017-22), la discusión sobre las metas ambiciosas en materia de protección climática (NDC) y el compromiso de Carbono Neutralidad que tiene nuestro país.

Actualmente hay varias iniciativas que se están llevando a cabo para reemplazar el uso de combustibles fósiles e implementar flotas de vehículos eléctricos o que permitan el uso de hidrógeno como combustible. Muchas de estas iniciativas están todavía en etapa de planificación o a escala piloto.

A mediano plazo, la expectativa es ver una mayor incorporación de flotas eléctricas para vehículos ligeros y buses de transporte.

En el largo plazo se espera una mayor incorporación del uso de hidrógeno y electricidad para vehículos de mayor tamaño que son parte de las operaciones mineras.  Como complemento de estas iniciativas se espera que haya un desarrollo de proyectos de generación de energía que permita el reemplazo de combustibles fósiles para el suministro de las operaciones mineras.

Hoy en día, las empresas mineras tienen una gran oportunidad de contribuir directamente a la transición energética verde al proporcionar muchas de las materias primas que se encuentran en la parte superior de la cadena de valor: cobre, litio, cobalto y níquel. Además, si producen estos materiales con una menor huella de carbono, es probable que puedan cobrar un precio considerablemente superior. La cuestión ya no es si las empresas mineras deben o no perseguir la descarbonización, sino cómo hacer que la descarbonización sea rentable desde el punto de vista medioambiental y financiero. Es por lo anterior que en Black & Veatch estamos orientados a acompañar a nuestros clientes en la ruta de la transición energética con planes a su medida y necesidades.

¿Cuáles son los principales desafíos que implica el camino hacia esta meta?

Muchas de las tecnologías que van a contribuir a reducir la huella de carbono están en proceso de desarrollo o etapas tempranas de implementación, por lo que debemos esperar a su maduración y que las compañías mineras puedan validar su uso en operaciones.

Otro desafío es la instauración de cadenas de suministro para las nuevas tecnologías que se encuentran en desarrollo, así como también el desarrollo de la infraestructura que podrá facilitar su incorporación a las operaciones mineras, lo que podría también incluir el desarrollo de nuevas plantas de generación de energía para el reemplazo de los combustibles fósiles. Se requerirá el desarrollo de infraestructura para generación de energías limpias a gran escala para reemplazar las generadoras que emplean combustibles fósiles y para cubrir la mayor demanda de energía que se proyecta para el sector minero.

El Estado también juega un rol importante y puede facilitar la adopción de tecnologías sustentables promoviendo un marco regulatorio que fomente el desarrollo proyectos que ayuden a descarbonizar la matriz energética, incentivar un mejor uso de los recursos, el desarrollo de industrias locales que contribuyan a la cadena de suministros, generar incentivos para la inversión, entre otras medidas.

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En ese contexto, -señaló la compañía- el uso de las estaciones de energía de EcoFlow permiten:

• Regular el uso de la energía eléctrica en el hogar, generando un mayor control sobre los gastos del servicio.
• Empoderar a las comunidades rurales al ofrecerles acceso a energía portátil que favorezca su desarrollo económico y social.
• Acceder a energía eléctrica en actividades al aire libre y contextos urbanos que requieran una fuente auxiliar de energía, como conexión de laptop y otros dispositivos electrónicos y eléctricos.
• Suministrar energía en situaciones de emergencia, como cortes del servicio, catástrofes naturales, etc.

EcoFlow ofrece al mercado latinoamericano sus dos líneas de estaciones de energía:

• Línea River: es una estación compacta y portátil con hasta 9 puertos y una capacidad de hasta 1440Wh.
• Línea Delta: diseñada para suplir electricidad en casos de emergencias y actividades al aire libre. Tiene 11 puertos y una capacidad máxima de 10.8KWh.

Además, la marca cuenta con otras soluciones energéticas como paneles solares, baterías adicionales, generadores inteligentes, rastreadores solares, turbinas eólicas, panel inteligente para el hogar, entre otras.

Las innovaciones de EcoFlow -aseveró la compañía- son de utilidad para dispositivos que sean dependientes a la electricidad en momentos de cortes de luz y para sistemas electrónicos usados en minería. Estas estaciones portátiles de energía están ganando protagonismo en la industria debido a la facilidad y conveniencia en las operaciones. Adicionalmente, estas estaciones de ión de litio pueden alcanzar hasta 1260Wh de capacidad, junto con una salida de CA de 3600W, ofreciendo gran potencia en sitios remotos y al aire libre.

EcoFlow

En la región, EcoFlow tiene presencia en Colombia, México, Chile y Perú, y factores como el alza del precio de la electricidad o catástrofes naturales hacen indispensable el uso de soluciones prácticas para garantizar el acceso a la energía eléctrica.

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Este reconocimiento acredita oficialmente que la energía renovable adquirida durante el año 2020 en el mercado ha sido producida e inyectada al sistema eléctrico nacional. Esta energía, durante el periodo de abril a diciembre de 2020, correspondiente al 76% del consumo total del año, fue suministrada en un 100% por Enel Generación, Atacama Solar, AES Andes, y Pozo Almonte Solar 2 y 3.

Verónica Cortez, gerente de Energía Collahuasi, señaló que «en la compañía estamos muy orgullosos de este certificado de 2020, que corresponde al trabajo que iniciamos hace años, y que ratifica nuestro compromiso con el buen uso de las energías renovables para ser cada día una minería más sustentable. Este trabajo es parte de nuestro sello de hacer un negocio de excelencia».

En tanto, el presidente del Coordinador, Juan Carlos Olmedo, sostuvo que «uno de los beneficios de Renova, desarrollada en base a tecnología blockchain, es que las empresas podrán tener, de ahora en adelante, plena certeza de que la energía que están generando y consumiendo es 100% renovable, cosa que no sucedía hasta el momento. Se trata de una iniciativa que forma parte de las actividades de innovación del Coordinador y que además no tendrá costo para los usuarios”.

Renova

Desde la minera explicaron que, gracias a la Plataforma Nacional de Trazabilidad de Renova, desarrollada en base a tecnología blockchain, las empresas pueden acreditar que la energía renovable adquirida en el mercado ha sido producida e inyectada en el Sistema Eléctrico Nacional, de acuerdo con los lineamientos establecidos en el GreenHouse Gas Protocol.

Asimismo, indicaron que Renova permite conocer el factor de emisión propio y el factor de emisión residual; y, a la vez, las empresas generadoras tienen acceso a conocer la cantidad, el momento y dónde se produjo la energía renovable, así como también verificar que éstas llegaron efectivamente a su destino.

De esta manera, según explicaron desde Collahuasi, la plataforma logró totalizar energía renovable equivalente a 4.067.887 MWh durante 2020, con un factor de emisión residual de la red de 0,4040 tCO2eq/MWh. Cabe destacar que Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi, es la minera con el factor de emisión más bajo de su sector durante el año 2020 y que corresponde a 0,0958 tCO2eq/MWh.

La ceremonia de entrega de estas certificaciones contó con el saludo online del subsecretario de Energía, Julio Maturana, quien felicitó a las seis empresas reconocidas y valoró la importancia de Renova. La autoridad señaló que “esta plataforma es muy importante, por ejemplo, para certificar el denominado cobre verde, donde Chile ocupa un rol destacado a nivel mundial”.

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Ante este panorama, queda clara entonces la necesidad de tomar cartas en el asunto, y bajo este objetivo, Hidronor trabaja arduamente para devolver al medio ambiente el saneamiento esperado, aportando a la mitigación del cambio climático con la generación de energía limpia a partir de biogás y combustible alternativo producto del tratamiento de residuos.

Para lograrlo, la empresa cuenta con un relleno sanitario ubicado en Copiulemu, donde recibe los residuos sólidos urbanos de las comunas cercanas que, al descomponerse, generan GEI que producen biogás —fuente esencial de energía renovable—. Para aprovechar este recurso, la empresa puso en marcha su propia planta de biogás en el 2018 y aporta anualmente más de 6.000.000 kwh de energía al sistema de distribución.

No obstante, la empresa también valoriza residuos líquidos con alto poder calorífico para transformarlos en combustible alternativo a través del copro­cesamiento.

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Con el fin de satisfacer la demanda de hidrógeno a futuro de forma rentable y sostenible, Siemens ha realizado distintas pruebas de funcionamiento, prototipos, series de investigación y optimización de todas las áreas de una electrólisis, desde 1998. Estas pruebas hoy han resultado en un nuevo sistema llamado Silyzer, capaz de producir oxígeno e hidrógeno prácticamente puro.

Solución limpia con múltiples beneficios

El sistema Silyzer de Siemens cuenta con una membrana de intercambio de protones (Proton Exchange Membrane, PEM). Entre las ventajas de esta tecnología destacan una operación dinámica, un diseño compacto, baja huella de carbono, capacidad de arranque simple en frío, operación a alta presión (menos coste de compresión posterior), rapidez en la gestión de cambio de cargas y una alta estabilidad y baja degradación.

El hidrógeno actúa como un vector energético, gracias al cual se puede almacenar energía para utilizar posteriormente. Esta solución puede almacenar grandes cantidades de energía solar y eólica excedentes de la red, gracias a una producción libre de CO₂ y rentable, generando nuevos estándares y beneficios para la industria.

¿En qué consiste el Silyzer?

El Silyzer es el portafolio de productos Siemens capaz de producir hidrógeno a partir de agua y electricidad. Aparte del stack donde se produce la electrólisis, el Silyzer contiene un sistema de control (SIMATIC PCS7), un rectificador (SINAMICS DCM), un variador de frecuencia (SINAMICS), una fuente de alimentación (SITOP) y motores (SIMOTICS).

Además de almacenar energía, el hidrógeno producido tiene muchas posibilidades comerciales. Las más habituales están en el área de movilidad para vehículos con pila de hidrógeno. En el área de energía, se puede inyectar hidrógeno a las plantas de gas natural para obtener una mayor potencia. También existen usos en los ámbitos de generación y metanización. En la generación, ya existen turbinas y motores que funcionan a base de hidrógeno, y en esta línea Siemens dispone de trubinas mixtas, y está desarrollando sus propias turbinas cuyo combustible es únicamente el H₂.

En el área de metanización, mediante un proceso de reacción Sabatier, se capta el CO₂ del aire, el que al ser combinado con hidrógeno produce metano, que a su vez puede servir de combustible, eliminando simultáneamente los gases nocivos de efecto invernadero.

Planta proveedora de hidrógeno “Energiepark Mainz”

Actualmente existe una planta en operación con este tipo de tecnología en Alemania, la cual es capaz de proveer hidrógeno de origen renovable a 2.000 vehículos. Se trata de la planta “Energiepark Mainz”, ubicada cerca de Frankfurt. Ésta es fruto de una cooperación entre Siemens, Linde, el gobierno local de Mainz y la Universidad de Ciencias Aplicadas de RheinMain. El equipo instalado por Siemens sirve para obtener grandes cantidades de hidrógeno, basado en la generación de energía eólica.

La característica especial de la planta en Mainz es una electrólisis altamente dinámica de presión PEM con hasta 6 MW de potencia. Así, la planta tiene una alta capacidad para conectar a varios parques eólicos y disminuir atascos en la red eléctrica.

Oportunidades para la industria y la movilidad

Silyzer es una solución limpia y eficiente para las plantas industriales modernas. Este sistema permite una producción de hidrógeno económica y dinámica, la cual puede servir para muchos procesos. Entre ellos, para la producción de pulpa y papel, también para blindar el gas en la producción de vidrio plano y de gas de síntesis en la industria química. O como un agente de reducción en las plantas metalúrgicas y para endurecer las grasas en la industria alimentaria.

En tanto, las baterías de combustible de hidrógeno se utilizan en diferentes tipos de transporte, desde vehículos de plataforma hasta flotas de autobuses. El hidrógeno para la movilidad se transforma hoy en un componente clave en los esfuerzos para mejorar la calidad de vida en las ciudades, gracias a una mejor calidad del aire y reducción de ruido.

Adicionalmente, el oxígeno producido tiene varias aplicaciones, como en el área de la salud y en el proceso de crecimiento del salmón.

La producción in situ de estos componentes no sólo reduce los costes de transporte y logística, sino también maximiza la seguridad de operación al tiempo que garantiza una alta disponibilidad.

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