“En el caso del sector minero, la promesa de una movilidad libre de emisiones de tubo de escape implica la posibilidad cierta de avanzar hacia una minería de bajas emisiones”, plantea Javier García, presidente de la Comisión de Electromovilidad del Instituto de Ingenieros de Chile.

Considerando que la industria minera en Chile está haciendo esfuerzos por descarbonizar su matriz energética y reducir su huella de carbono, la movilidad eléctrica puede representar una oportunidad para alcanzar este objetivo. La posibilidad más cercana está hoy en el reemplazo del transporte de personas desde la alternativa diésel a vehículos eléctricos, aunque también hay aproximaciones en el desarrollo e implementación de equipos mineros híbridos y –en etapa de investigación– se proyecta la introducción de camiones con celda de hidrógeno.

“En el caso del sector minero, la promesa de una movilidad libre de emisiones de tubo de escape implica la posibilidad cierta de avanzar hacia una minería de bajas emisiones”, plantea Javier García, presidente de la Comisión de Electromovilidad del Instituto de Ingenieros de Chile, grupo que acaba de presentar un informe sobre Movilidad Eléctrica, el cual incluye un análisis sobre su impacto en el sector minero, dada la relevancia económica de este rubro para el país y las mayores exigencias ambientales sobre las actividades productivas a nivel mundial.

De acuerdo con dicho informe, la minería está especialmente afectada por el cambio de paradigma que significa la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que históricamente la mayor parte de los transportes en una operación minera han sido propulsados por motores de combustión interna usando diésel. “En una mina de tajo abierto el impacto negativo de las emisiones de estos vehículos tradicionales puede no ser significativo; sin embargo, en una mina subterránea, la ventilación puede llegar a representar entre el 25% y el 40% de los costos de energía eléctrica de la operación. Los motores de combustión interna emiten gases que contienen una serie de contaminantes como hidrocarburos sin quemar, monóxido de carbono, óxidos nitrosos y partículas de diésel sumado a la gran cantidad de calor producido. Todos estos elementos aumentan la demanda de aire fresco y templado para mantener un ambiente de trabajo adecuado para los operadores y los equipos, significando un alto impacto en costos”, sostiene el documento.

A ello, Javier García agrega que, debido a la dependencia de los combustibles fósiles en la matriz energética primaria y siendo la minería el consumidor principal de energía en el país, tanto de electricidad como de combustibles líquidos (principalmente diésel), el sector es, directa e indirectamente, uno de los mayores emisores de gases de efecto invernadero. “Las emisiones directas de CO₂-eq. de la minería del cobre, principalmente por consumo de combustibles, se estiman en 5,5 millones de toneladas y las de la minería en general, en casi 8 millones”, indica. Este cálculo no incluye las emisiones por generación eléctrica.

Contexto más exigente

El informe del Instituto de Ingenieros hace ver que las regulaciones sobre niveles admisibles de contaminantes se han vuelto más estrictas en la última década y que es probable que esa tendencia continúe, así como crece la demanda por “cobre verde”. A su vez, constata que la migración hacia yacimientos más profundos –dado el agotamiento de los minerales más superficiales- ha derivado en un aumento del gasto energético requerido para ventilación en las minas.

En ese contexto, plantea que Chile, siendo uno de los países con mayor minería de cobre del mundo, es un laboratorio natural tanto para el desarrollo como para el escalamiento de las aplicaciones de electromovilidad para la minería.

Alternativas tecnológicas

“En primer lugar, la posibilidad de reemplazar el transporte de personas desde y hacia la faena con buses eléctricos, en lugar de diésel, es ya una realidad, como lo demuestra el hecho que actualmente la flota de buses de transporte público en Santiago opera con esta tecnología en condiciones sin subsidios”, comenta García, para quien la mayor barrera tiene que ver con el financiamiento inicial del vehículo eléctrico, la cual es compensada con los menores costos de operación.

Una de las líneas de interés que menciona el Instituto es el desarrollo de equipos específicos a partir de tecnología híbrida existente (vehículos pesados con tracción eléctrica, pero con planta de potencia diésel, usada en muchos de los equipos mineros) y pasarla a 100% eléctrica mediante baterías de litio de última generación.  Sin embargo, es una opción que presenta dos inconvenientes: los tiempos de recarga eléctrica son mucho mayores a los sistemas convencionales (con combustibles líquidos) y el peso de las baterías reduciría la capacidad de carga de los vehículos.

Pero existe una experiencia que resalta el informe del Instituto: “La División El Teniente de Codelco ha tomado la delantera a nivel mundial presentando en abril de 2019 su nueva flota eléctrica, en el marco de su estrategia de sustentabilidad, que considera la descarbornización de sus operaciones. Dentro de esta flota destacó el debut del LHD híbrido desarrollado por la empresa Komatsu, que operó industrialmente por primera vez de manera 100% eléctrica, sin caja de cambios, filtros, ni accionamientos mecánicos y utilizando diésel únicamente para la generación de energía motriz. Se espera que esta innovación aumente la productividad de dichos equipos entre un 10% y un 20%”.

Asimismo, se destaca el uso de hidrógeno como otra línea de investigación, a partir de aplicaciones para camiones mineros, que podrían satisfacer tanto los requerimientos ambientales como las necesidades de prestaciones de alta potencia y carga y los tiempos de respuesta necesarios para una producción continua, gracias a la densidad energética del hidrógeno y la posibilidad de recarga rápida.

“El hidrógeno presenta la ventaja de que, en términos operativos, funciona muy parecido a los combustibles tradicionales, condición ausente en los vehículos eléctricos a batería”, sostiene García. Y aunque sus costos son hoy mayores a la electromovilidad, debido a que está en una etapa piloto a nivel mundial, “es posible pensar en aplicaciones de hidrógeno confinadas, como ocurre en la operación minera, donde el gas se produce y consume in situ, con lo cual, se supera el problema logístico de suministro”, indica.

Así, el presidente de la Comisión de Electromovilidad del Instituto de Ingenieros recalca que las posibilidades tecnológicas para la descarbonización de los servicios de transportes en la minería ya están disponibles y es cuestión de voluntad de las empresas su adopción temprana.

Sobre los beneficios de la movilidad eléctrica, además de la contribución ambiental, destaca su mayor eficiencia frente al combustible diésel. “En éste tienes a lo más un 40% de conversión de la energía del combustible en movimiento, mientras que con la electromovilidad obtienes hasta un 90% de conversión”, explica, sumando a eso la posibilidad de regenerar carga al momento del frenado, lo cual no ocurre en un motor convencional.

Nota: Los miembros de la Comisión de Electromovilidad del Instituto de Ingenieros de Chile son: Juan Carlos Barros, Martín Fuenzalida, Javier García, Cristián Hermansenn, Ignacio Toro, Jorge Yutronic y Jean Paul Zalaquett.