Académicos aprovecharon el desecho del proceso de fundición de cobre, para contribuir a la economía circular y acumular energía de fuentes renovables.
Para contribuir a la sostenibilidad de la minería e impulsar el desarrollo de fuentes renovables de energía, investigadores del Grupo Solar UC y del Solar Energy Research Center (SERC Chile) idearon el primer almacenamiento térmico que le da una nueva vida a la escoria de cobre, un residuo industrial del proceso pirometalúrgico que se aplica a los concentrados del metal rojo que ingresan a fundición.
La iniciativa RadTES-CS (Radial packed-bed thermal storage system using copper slag as storage medium) mejora la distribución del calor que se almacena, reduciendo hasta en un 80% las pérdidas de calor al ambiente. El almacenamiento térmico utiliza la energía, proveniente de fuentes renovables, para calentar sólidos y así suministrar calor a procesos industriales o generar electricidad.
Comúnmente, los sistemas de almacenamiento térmico utilizan sales fundidas o agua para almacenar el calor. Sin embargo, estas substancias presentan restricciones en los niveles de temperatura de operación. De ahí que, por primera vez en Chile, se utilicen residuos de la minería como la escoria de cobre que entregaron Fundición Hernán Videla Lira y Codelco Ventanas, para crear una alternativa a los medios convencionales de almacenamiento.
«En las fundiciones, por cada tonelada de cobre fundido, también se produce como subproducto 2.2 toneladas de escoria. En otras palabras, por cada fundición se produce más escoria que cobre. Por lo tanto, se busca valorizar y darle uso a este residuo minero que constituye un pasivo ambiental de las fundiciones», señaló el investigador principal de SERC Chile y coordinador del proyecto realizado por el Grupo Solar UC, José Miguel Cardemil.
Solución al vertimiento en minería
La escoria de cobre cuenta con propiedades termofísicas como: alta conductividad térmica, estabilidad a altas temperaturas y elevada densidad energética. Debido a esto, favorece el aprovechamiento de los vertimientos de Energías Renovables No Convencionales (ERNC).
“Cuando se habla de almacenamiento, uno imagina rápidamente baterías de litio y últimamente hidrógeno, pero existe una solución simple y más a la mano que es el almacenamiento térmico. De hecho, la Agencia Internacional de Energía menciona que lo que más necesitamos es el almacenamiento térmico o calor para electrificar los procesos industriales», comentó el investigador de SERC Chile, José Miguel Cardemil.
Los investigadores ya pusieron en marcha el primer prototipo Packed-bed de flujo axial, el cual es sometido a pruebas de flujo radial, con escalamiento del prototipo a un volumen pre-industrial.
Menor huella de carbono
Codelco Ventanas ha reciclado más de 23 mil toneladas de residuos en 10 años. Además, en 2023, valorizó más del 90% de los residuos no peligrosos.
La cuprífera estatal espera reducir en 70% sus emisiones de gases de efecto invernadero en los próximos seis años. Para ello, habilitará una matriz energética 100% limpia; y reemplazará todos los equipos de producción y logística de minería subterránea por equipos eléctricos. Además, Codelco se comprometió activamente con la búsqueda de fuentes de nuevas energías limpias como el hidrógeno verde.
En mayo de 2024, Codelco y Engie anunciaron la modificación del contrato de compraventa de electricidad suscrito en 2007 entre la empresa minera y Central Termoeléctrica Andina SpA (CTA), filial de Engie. El acuerdo implica la modificación del contrato de 1.000 gigawatts al año (GWh/año) que, actualmente, suministra de energía eléctrica a la División Gabriela Mistral y a una parte de Chuquicamata.
De esta forma, a partir del 1º de enero de 2026, Codelco podrá reemplazar el suministro basado en carbón de CTA por un suministro renovable.
En febrero, la firma estatal concluyó el proceso de licitación de energía renovable desarrollado durante 2023. Dicho proceso comprometió a Atlas, Colbún e Innergex con un total de 1,8 TWh/año, lo que ayudará a que dentro de dos años la energía eléctrica renovable represente el 85 % del total requerido.
