“No existe una planta similar en la industria minera en el mundo. Es más, por sus dimensiones, esta planta será la más grande del orbe con tecnología cilindro parabólica y la tercera considerando todas las tecnologías disponibles”, explica Martin Brown, superintendente de medio ambiente de Minera El Tesoro.
Esta empresa –perteneciente al grupo Antofagasta Minerals- se decidió a construir una planta termosolar de colectores cilindro-parabólicos, que será capaz de entregar al menos un 55% de la energía anual necesaria para el proceso de extracción por solventes y electro-obtención de cátodos de cobre (SX-EW). Con ella se generarán 24.845 MWh/año de energía térmica, equivalentes a una potencia de 7 MW térmicos, con lo que disminuirá las emisiones de CO2.
En el mundo existen otras plantas de concentración solar, sin embargo, de calentamiento de soluciones industriales, esta será la de mayor envergadura con 16.742 m2. En China existe una similar de 13.000 m2. La mayor planta a nivel mundial con esta tecnología se encuentra en Arabia Saudita y es para calentamiento de agua.
Recientemente ingresada al Servicio de Evaluación Ambiental (SEA), El Tesoro espera comenzar con su construcción en el tercer trimestre de 2011. “El desafío que nos hemos propuesto es avanzar y profundizar los temas relacionados a la eficiencia energética y el cambio climático. A nivel del grupo Antofagasta Minerals, el énfasis está puesto en tres focos estratégicos: la eficiencia energética; iniciativas de generación de energía a partir de fuentes no convencionales (ERNC), y proyectos de captura de CO2”, explica Brown.
El primer paso se dio hace algunos años, cuando El Tesoro cuantificó y declaró sus emisiones de CO2 con motivo del Carbon Disclosure Project, hecho que se ha repetido desde 2008 a la fecha. En 2010 se inicia el estudio de factibilidad de uso de la energía solar para la generación de energía térmica.
Cuando esta planta entre en operación esperan ahorrar más de US$2 millones anuales en petróleo; y, como elemento fundamental, se reducirá en más de 10 kTon de Co2 equivalente al año, lo que equivale a un 4 % de las emisiones de CO2 de la compañía respecto a 2010.
La planta
La planta termo solar consiste en un circuito cerrado de calor industrial, donde el agua es calentada a medida que pasa a través del campo solar hasta alcanzar temperaturas de hasta150°C. Luego es almacenada en estanques térmicos para finalmente transferir la energía térmica al proceso SX-EW. Una vez entregado el calor, el agua fría volverá a pasar por el campo solar repitiendo el circuito. La planta generará 24.845 MWh/año de energía térmica.
Actualmente Minera El Tesoro utiliza dos calentadores para calentar agua, la que es usada para elevar la temperatura del electrolito rico (solución con alto contenido de cobre) mediante intercambio de calor, y para el lavado y despegado de cátodos.
La temperatura del agua se eleva entre 80 y 85 C°, para transferir calor a la solución de cobre y así elevarla en unos 5°, proceso para el cual se requiere de un consumo de cerca de 6.700 m3 de petróleo diesel al año.
Esta planta solar sustituirá el 55% del diesel utilizado en los calentadores, lo que permitirá reducir en 4% el total de emisiones de CO2 de la compañía y que a su vez equivale a una reducción de 10.000 toneladas de CO2 equivalente anuales respecto de la línea base determinada en 2010.
Martin Brown declara que la decisión de construir esta planta significó derribar paradigmas y visiones que el propio mercado se ha impuesto respecto a estas tecnologías, como son los costos de los insumos y la tecnología, la mantención de los equipos, la capacidad de los mismos equipos frente a las condiciones climáticas, entre otros.
Pero de acuerdo a los estudios realizados por el Dictuc de la Pontificia Universidad Católica, se determinó que por rendimiento, capacidad y beneficio esperado, la planta termo solar con concentradores cilindros parabólicos entregaría una alternativa viable para dar una solución.
“A través de un estudio cuantificamos la conveniencia de instalar una planta solar de gran escala con el objeto de sustituir combustibles fósiles utilizados para el calentamiento de soluciones en el proceso de extracción por solventes y electro-obtención (SX-EW) y así empezar, además, a disminuir nuestra huella de CO2”.
Una vez que el proyecto entre en operación, la planta solar trabajará en forma mixta, puesto que durante la noche –dadas las bajas temperaturas de la zona– se utilizará diesel en menor cantidad a través de los calentadores existen actualmente, los que además servirán de respaldo.
La planta termosolar tendrá un total de 1.280 módulos colectores extendidos en 16.742 m2. La tecnología cilindro-parabólica basa su funcionamiento en el seguimiento solar y en la concentración de los rayos solares en tubos receptores de alta eficiencia térmica, localizados en la línea focal de los cilindros. En estos tubos, un fluido transmisor de calor, es calentado a altas temperaturas por los rayos solares concentrados.
Este fluido es bombeado a través de una serie de intercambiadores de calor para producir agua caliente o vapor sobrecalentado según la necesidad del proceso. El calor presente en este fluido transmisor es utilizado como energía térmica.
Adicionalmente, incorporar el almacenamiento de energía a través de la utilización de estanques de sales fundidas o agua capaces de acumular la energía producida por el sistema para ser distribuida en otro momento.
Por su parte, el mantenimiento de la planta es bastante simple ya que consiste, básicamente, en la limpieza de los sistemas retirando el polvo. Esto se realiza empleando aire comprimido o paños húmedos sin ningún tipo de aditivo o detergente y no es necesario contar con mano de obra adicional, toda vez que la mantención será realizada por personal de El Tesoro.
Una decisión de sustentabilidad
El proyecto ya fue licitado y adjudicado a la empresa española Abengoa. Daniel Pons, representante del Departamento de Desarrollo Internacional de Abengoa Solar, declaró que este proyecto es el primero que su empresa realiza en minería y que su objetivo principal es, a través del ahorro de combustible fósil, aportar a reducir la huella de carbono. Pons señaló que “esta tecnología se puede adaptar según las necesidades de las diferentes industrias ya que lo único que necesita para ser efectiva es tener un nivel de radiación adecuado”. Por ejemplo, con Pepsico tienen un proyecto en EE.UU. donde se utiliza la misma tecnología, pero en vez de calentar agua, se calienta el aceite necesario para la preparación de los productos alimenticios.
Hoy se está trabajando en la ingeniería de detalle y se espera que la construcción comience en agosto de 2011 para quedar operativa durante julio del próximo año.
La decisión de construir esta planta va más allá de los ahorros económicos que genera. Según lo expresó el gerente general de El Tesoro, Francisco Carvajal, este proyecto busca “asegurar un uso eficiente, responsable y sustentable de los recursos energéticos”. Forma parte de una política alineada con la visión de Antofagasta Minerals, buscando promover la innovación y el desarrollo como parte de la creación de valor social y ambiental.
“En El Tesoro queremos adoptar una posición pionera frente al desafío del cambio climático. Es por ello que, a partir de nuestro negocio minero, estamos impulsando la innovación para la generación de valor económico, social y ambiental, que en este caso se traduce en una inversión propia de US$14 millones”, señala Martin Brown.
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