Académicos de la Escuela de Ingeniería en Construcción de la PUCV se adjudicaron Fondef por innovador proyecto que busca combatir la erosión eólica en relaves mineros

20 abr 2017

Tras años de investigación, los académicos del Grupo de Geotecnia, Pamela Valenzuela y Juan Palma esperan validar los trabajos que han convertido a la Unidad Académica en una institución líder en geotecnia a nivel internacional.

El manejo de los residuos provenientes de la actividad minera ha sido uno de los más grandes problemas de la industria, debido a la agresividad de los materiales que contienen los relaves. Las entidades preocupadas por el desarrollo sostenible de la extracción están cada vez más preocupadas del manejo correcto de los desechos, ya que generan peligros para las personas y el medioambiente.

En este sentido, las empresas del rubro minero, tienen la necesidad de innovar en esta área para poder mantener bajo control los relaves, que son residuos emanados de su actividad. Hace 15 años, los académicos y estudiantes del Grupo de Geotecnia asesoraban a una empresa minera donde surgió un problema: el viento levantaba el polvo en un tranque de relave, formando una polvareda que arrastraba material, afectando la operación del depósito y, por ende, la producción de cobre. Para evitar estos problemas, se regaba con agua, sin embargo, debido a la escasez hídrica del norte y las altas temperaturas y el viento, que aumenta su intensidad a medida que incrementa la altura del depósito, este procedimiento no constituía una buena solución.

Fue en ese momento, cuando los investigadores del Grupo de Geotecnia de la Escuela de Ingeniería en Construcción de la PUCV comenzaron a trabajar para encontrar una solución tecnológica que permitiera controlar la erosión eólica producida en los tranques de relave. Con esta línea de trabajo investigativo hoy, junto a profesores del Departamento de Biología de la Universidad de Santiago, se adjudicaron el proyecto FONDEF IT16I10090 “Desarrollo de una cobertura compuesta para el control de erosión eólica en depósitos de relave”. Esta línea de fondos Conicyt se basa en reunir proyectos ya realizados o problemáticas ya investigadas, pero que necesiten apoyo para concretarse. En el caso de los docentes de Ingeniería en Construcción, valida otro Fondef y un proyecto Innova que se adjudicaron previamente para estudiar este tema.

El proyecto de investigación adjudicado, pretende controlar la erosión eólica en la etapa de cierre de los tranques de relave mediante la aplicación de una capa mixta compuesta por supresores de polvo y plantas. Según la docente, Pamela Valenzuela, “busca integrar resultados de proyectos anteriores para solucionar una problemática”.  El primer proyecto al que hacen referencia los docentes es, justamente, aquel que se originó en la industria hace 15 años.

Con la finalidad de cubrir la necesidad mencionada, los investigadores comenzaron a trabajar con supresores de polvo para evitar que el relave se levante con el viento. “Los supresores de polvo son productos químicos u orgánicos que se aplican directamente sobre el relave y que tienen como fin, por distintos mecanismos físico-químicos, unir las partículas. Esto, con el objetivo de hacer que estas partículas sean más resistentes al contacto con el viento y evite que se vuelen los desechos”, agregó la académica.

Después de hipótesis y pruebas, los investigadores comenzaron a trabajar con sales como supresores, en primera instancia cloruro de magnesio. “Cuando empezamos a trabajar con los supresores de polvo, lo hicimos con cloruro de magnesio, probamos el procedimiento y establecimos la norma”, señaló el profesor Juan Palma.

 

Un proyecto que generó una norma innovadora

 ¿Cómo solucionar la erosión eólica en los relaves mineros? ha sido parte del quehacer del Grupo de Geotecnia desde hace años. Otro de los fondos adjudicados en este aspecto fue un Proyecto Innova, con el cual no sólo validaron lo aprendido en el proyecto Fondef anterior, sino que pudieron seguir su experimentación en un túnel de viento que instalaron en el laboratorio de la Escuela de Ingeniería en Construcción de la PUCV.

Además, gracias al estudio constante de la erosión eólica en los relaves mineros y su experiencia en la aplicación de supresores, el trabajo de los académicos facilitó la promulgación de la norma chilena NCh3266-2012 Depósitos de relaves – Caracterización del producto supresor de material particulado – Evaluación de propiedades de desempeño de los relaves tratados con supresor de material particulado.“Generalmente Chile copia las normas y las adapta a la realidad nacional, son pocas las normas que el país propone a la comunidad internacional y en cuanto a este tema, estamos a la cabeza”, señala Pamela Valenzuela.

 

Nuevos desafíos

 Con el actual proyecto Fondef asignado, los académicos buscan rescatar las hipótesis de sus anteriores trabajos e integrarlas con las del grupo de académicos del Departamento de Biología de la USACH, quienes han estado investigando la utilización de plantas que se adapten a los relaves para evitar el efecto del viento sobre ellos. Según Juan Palma, “las soluciones de cubierta vegetal son más a largo plazo, más estables en el tiempo. Las plantas al crecer evitan que se levante el polvo y ahí tiene cabida este proyecto, ya que los supresores duran un tiempo limitado y luego hay que renovarlos”.

Es por esto, que los nuevos desafíos de los investigadores, apuntan a crear un sistema de control de la erosión eólica mixto, que aproveche lo mejor de cada uno de los sistemas, con supresores y vegetal para que asegure una protección eficiente y prolongada en el tiempo. “La planta se demora en crecer, eso quiere decir que mientras eso sucede el polvo puede levantarse, entonces se aplica el supresor y cuando éste empieza a debilitarse, la planta ya estará grande. Esa es la idea que sustenta este trabajo”.  Agregó el académico.

Ahora, los docentes del Grupo de Geotecnia de la Escuela de Ingeniería en Construcción de la PUCV comenzarán a desarrollar la investigación que pronto les permitirá crear una metodología y tecnología para ser transferida a la industria. Las pruebas las realizarán en el túnel de viento y en terreno, para lo que cuentan con el apoyo de Vialcorp, empresa que está participando de la investigación y la Fundación Tecnológica para la Minería de la Sociedad Nacional de Minería.

Galeria de imágenes