El suministro de calor para procesos industriales representa más del 40% de las emisiones globales de CO₂, principalmente debido al uso intensivo de combustibles fósiles. Al mismo tiempo, en Chile desperdicia cerca de 5,9 TWh de energía eléctrica solar, debido a vertimientos. CupraTherm propone una solución basada en baterías térmicas que utilizan escoria de cobre, un residuo del sector minero, como medio de almacenamiento. Esto permite a las empresas que utilizan calor en sus operaciones aprovechar calor residual o electricidad durante horarios de bajo costo, para descarbonizar sus procesos térmicos de forma limpia y costo efectiva.

CupraTherm supera a las tecnologías tradicionales de almacenamiento térmico, como el agua y las sales fundidas, al ofrecer un 20% más de densidad energética por volumen. A diferencia del agua, no requiere presurización, y a diferencia de las sales, opera en un rango de temperaturas más amplio y es menos corrosiva, lo que permite utilizar materiales más económicos como el acero al carbono. Además, la escoria de cobre es un residuo con alta disponibilidad en países como Chile, donde se generan millones de toneladas anualmente.
Todo lo anterior garantiza una solución más económica, sostenible y compatible con procesos industriales de media y alta temperatura.

En Chile el sector industrial consume aproximadamente cerca de 40.9 TWh térmico sobre 100°C, lo cual equivale a alrededor de US$4 billones (Quiñones G et Al., 2020). El trabajo previo de investigación de mercado nos mostró que existe un gran interés por descarbonizar en industrias que exportan a Europa y en la industria minera, ya sea por regulaciones o metas autoimpuestas. Dentro de estos grupos, para los procesos que utilicen calor sobre los 130°C, CupraTherm representa una solución competitiva.

La tecnología BCR (Bubble Conditioner Reactor) consiste en un reactor que permite el correcto acondicionamiento de la fase gaseosa (burbujas) con los reactivos de flotación de minerales. Estas burbujas acondicionadas se inyectan en las celdas de flotación convencionales, mejorando la adhesión de las partículas de interés a ellas y mejorando de este modo la recuperación en la etapa de flotación.

Las pruebas de laboratorio realizadas con mineral obtenido de varias faenas del país han mostrado importantes mejoras en comparación con la tecnología convencional de flotación de mineral. A nivel de laboratorio, se pudo observar que la tecnología BCR pudo aumentar las recuperaciones de cobre entre 4 y 17 puntos porcentuales y en el caso del molibdeno incrementar su recuperación entre 11 y 17 puntos.
Esta tecnología se configuraría como un complemento a las líneas de flotación convencionales, con un alto grado de versatilidad, por lo que podría instalarse en plantas que ya se encuentran operación, requiriendo sólo cambios menores en las instalaciones.
No se han encontrado tecnologías alternativas que permitan mejorar sustancialmente los procesos de flotación para recuperar minerales.

Dentro del mercado destaca:
• Empresas mineras que requieren una solución eficaz para aumentar la recuperación de Cu-Mo en la flotación colectiva y así hacer más sustentable el negocio minero (AMSA, CODELCO, KGHM, BHP, AngloAmerican, ENAMI).
• Empresas proveedoras de celdas de flotación de nivel mundial: Metso-Outotec, FLSmidth, Eriez, Woodgrove.
• Si bien la minería aportó cerca del 15% del PIB de Chile en los últimos 8 años, esta tecnología tiene el potencial de ser utilizada con éxito en otros países tales como Perú, Australia, Canadá, Sudáfrica, Brasil, etc.

Se trata de una aplicación que en base a un conjunto de capas de datos geocientíficos genera un mapa de probabilidad de la existencia de objetivos de exploración. Este proceso de inferencia es en esencia la innovación y está basado en un flujo algorítmico que incluye técnicas de fusión sensorial, aprendizaje de máquina y modelamiento estadístico y espacial.

Hoy en día, el estándar de la industria son paquetes de software que permiten un manejo eficiente de los datos y también realizar procesos de inferencia parciales para obtener correlaciones que permiten al experto concluir sobre áreas de mayor interés.

Con la gran cantidad de datos, el problema que surge es poder combinar los datos apropiadamente, lo que escapa a las posibilidades de un proceso no automatizado. Por esto, la ventaja comparativa radica en la capacidad de poner al experto en un nivel de abstracción mayor para el análisis, dada la variedad y cantidad de información disponible.

La gran minería es la principal responsable de la inversión en exploración con un 85% del presupuesto total. En 2020 las empresas junior aumentaron su participación en un 6%. En Chile existen 101 compañías con 234 prospectos en etapas tanto de exploración básica como avanzada: el 68% proviene principalmente de Canadá y Australia. De las 101 compañías, 54 de ellas reportaron actividades en sus proyectos en el año 2020, concentradas en Atacama, Coquimbo y Antofagasta. En Perú, Brasil, Australia, Canadá y Estados Unidos, entre otros, existen escenarios de gran volumen de proyectos de exploración.

La innovación consiste en un nuevo proceso de biolixiviación de sulfuros a baja temperatura para faenas de alta montaña y pre-cordillera. Esté proceso emplea como inoculantes un consorcio de nuevas cepas psicrotolerantes de Acidithiobacillus ferrivorans, denominadas Puri, Yaku y de Acidithiobacillus sp., denominada Uma.

Todas ellas son capaces de crecer en rangos de temperaturas bajas (5°C a 10°C), oxidar el ion ferroso y compuestos reducidos de azufre y todas presentan la capacidad de formar biopelículas sobre soportes sólidos.

La generación de estas biopelículas permite la producción continua de una solución de inoculante a partir biorreactores de lecho fijo rellenos con materiales de soporte inerte, colonizado con el consorcio de bacterias psicrotolerantes.

• Se utilizan bacterias que permiten biolixiviar cobre a bajas temperaturas (entre 5°C y 10°C), rango propio de faenas mineras que se encuentran en zonas desérticas y a grandes alturas.
• El uso de estos microorganismos permite la obtención de cobre sin el uso de sistemas complementarios para el calentamiento de pilas.
• Es un proceso que utiliza un menor consumo de ácido.

En el proceso de obtención de minerales, en particular de cobre, existe la alternativa de utilizar microorganismos para extraerlo a partir de materiales sulfurados de este mineral. Este proceso, denominado biolixiviación, se ha ido desarrollando e incorporando paulatinamente en la industria.

Para que el sistema sea incorporado más masivamente se requiere mejores prestaciones en los ambientes propios de la minería en Chile. Esto requiere contar con bacterias y archaeas adecuadas para la disolución de metales y condiciones ambientales apropiadas para su crecimiento, siendo la temperatura un parámetro fundamental del proceso.

El clima de alta cordillera de nuestro país es una dificultad para este proceso, ya que obliga actualmente a realizar importantes gastos de energía para el precalentamiento de las soluciones de lixiviación y un esfuerzo significativo para la mantención de la temperatura en las pilas.

La evaluación de los recursos minerales está en gran medida condicionada por propiedades geológicas tales como los tipos de rocas, las zonas minerales o las alteraciones, las cuales definen dominios homogéneos llamados “unidades geológicas” que particionan el yacimiento a evaluar. En la actualidad, dichas unidades suelen ser modeladas en forma determinística, en base a la información disponible de muestreo y a conocimientos expertos. Este enfoque conduce a modelos donde los límites geológicos son suavizados y no reflejan la variabilidad geológica real en el yacimiento. En este contexto, el proyecto ha desarrollado el software GeoGnoSim de modelamiento estocástico de unidades geológicas, el que permite generar múltiples escenarios homologables a la realidad que ayudan a cuantificar la incertidumbre geológica y apoyar la toma de decisiones en la valorización, planificación y operación de los proyectos mineros.

• GeoGnosim permite cuantificar la incertidumbre en la extensión espacial de unidades geológicas, integrando las herramientas necesarias para llevar a cabo el modelamiento y manejo de simulaciones geoestadísticas para la toma de decisiones. Lo anterior repercute en las diversas etapas de un proyecto minero, en particular en la evaluación de las leyes y cantidades de metal contenidas en el yacimiento, el diseño y la planificación (secuenciamiento y definición de un programa de producción) y la evaluación económica del proyecto, de sus riesgos u oportunidades.
• El software se caracteriza por ofrecer un modelamiento flexible, adaptable a geologías complejas, en particular, a yacimientos conformados por numerosas unidades geológicas cuyas relaciones de contacto son variadas.
• El software también destaca por su facilidad de uso y de aprendizaje para los usuarios finales (geólogos de recursos, principalmente).

El software se dirige a geólogos e ingenieros que trabajan en empresas mineras y empresas consultoras en evaluación de recursos y reservas mineras, así como a académicos e investigadores que trabajan en universidades que imparten la carrera de ingeniería de minas o geología.