El sector minero y metalúrgico enfrenta actualmente un período de grandes desafíos, principalmente en lo que se refiere al desarrollo y la adopción de nuevas tecnologías para reducir los impactos ambientales y sociales causados por su actividad.
Las actividades de minería y metalurgia son de alto impacto ambiental. En el caso de la minería, el tamaño de algunas operaciones, la cantidad de carga ocupada y los desechos generados representan riesgos para diversas regiones y poblaciones, eventualmente afectadas por accidentes y mecanismos ineficientes de deposición y monitoreo. El sector de metalurgia es uno de los más intensivos en el consumo de energía y en la emisión de gases de efecto invernadero, siendo blanco directo de las acciones de preservación del clima en todo el mundo. Las dos actividades también son grandes consumidoras de agua.
Este conjunto de desafíos ofrece oportunidades para las empresas de ese sector, que deben ser capaces de cumplir con los requisitos de sostenibilidad impuestos y desarrollar operaciones cada vez más eficientes. Este sector que es conocido por la baja adopción de la tecnología se ve obligado a invertir en soluciones para perfeccionar su desempeño.
Energía
Las fuentes de energía renovables, a ejemplo de la eólica, la biomasa y la energía solar, han sido más explotadas, haciendo que el costo relativo de generación energética de dichas fuentes se haya reducido en los últimos años. Aunque el costo de la adopción de procesos más sostenibles es alto, empiezan a ser cada vez más empleados por las empresas, para reducir el impacto sobre el medio ambiente. En general, la preocupación por la gestión de la energía utilizada es importante en este sector, no sólo para fines sociales y ambientales, sino también para mejorar la productividad y la rentabilidad.
Sistemas y procesos
En el escenario actual de difusión de las tecnologías de big data, internet de las cosas, fabricación aditiva y nuevos materiales, esfuerzos vienen siendo empleados en innovación y desarrollo de sistemas y procesos más eficientes de producción. Estos esfuerzos tienen como referencia el concepto de industrie 4.0 y smart manufacturing. Conceptos que se basan principalmente en la digitalización y la interconectividad de los sistemas y eslabones de las cadenas de desarrollo y producción. Este concepto se aplica ampliamente en la fabricación avanzada.
De forma similar, este desarrollo implica mayor profundización y transversalidad de la aplicación de tecnologías de información y comunicación, ampliando la interconectividad para las diversas etapas de producción y suministro. El objetivo es la creación de mecanismos que permitan control total e integrado de los diversos procesos, parámetros e insumos a lo largo de las cadenas de producción.
Otras áreas de investigación en manufactura avanzada también incluyen sensores y monitoreo, nuevos métodos de medición de datos a bajo costo, análisis de procesos en tiempo real e integración con tecnologías de control. También podemos listar los sistemas de control y automatización, con integración rápida entre los diversos mecanismos de producción y negocios, y modelos de simulación, los sistemas digitales para simulación y visualización 3D, capaces de permitir diseño de producto y definición de métodos de producción, además de plataformas digitales, estándares y protocolos de comunicación para soporte a ese flujo e integración de datos, compartidos entre sistemas digitales y reales.
Residuos y riesgos
La agenda del sector minero deberá contemplar principalmente soluciones para minimizar el volumen de material desplazado de la mina y de efluentes no aprovechados, el consumo de agua, los riesgos derivados de los procesos de aprovechamiento y de la deposición de desechos, y los impactos de la mina. Otro elemento es aumentar los niveles de beneficios y satisfacción social derivados de las operaciones mineras, con procesos de cierre de mina y de rehabilitación de áreas degradadas.
En este sentido, el sector vive un ciclo de inversiones en investigación, desarrollo y difusión de tecnologías y procesos, con foco:
- En el aumento de la recuperación de los minerales de interés y en el aprovechamiento y aglomeración de finos y ultrafinos;
- En la recuperación y reaprovechamiento de residuos y elementos dispersos, incluyendo procesos para destinación alternativa de uso;
- En tecnologías de bajo riesgo ambiental para el depósito de residuos;
- En la recuperación y reutilización del agua empleada en los procesos, o incluso en la reducción o eliminación de la necesidad de uso de esa agua;
- En el monitoreo y control de represas y riesgos ambientales.
Reducción de la emisión de gases
La transformación mineral de los metálicos, en general, parte de un óxido que pasará por proceso de oxirreducción (reacción que libera gran cantidad de CO2), para la obtención del metal primario. Esto hace que el sector metalúrgico sea uno de los mayores emisores industriales de gases de efecto invernadero (GEI).
Los mayores esfuerzos para la promoción de la sostenibilidad en la metalurgia están relacionados justamente con la reducción del consumo y la recuperación de energía y de gases de los procesos de producción. En la metalurgia, hay oportunidades de recuperación de gases o calor de proceso en todas las etapas de producción. Además, el perfeccionamiento de las tecnologías de producción ha generado oportunidades relacionadas también con la alimentación de hornos y el control y la automatización de los flujos de insumos y productos, con el objetivo también de proveer mayor continuidad e integración de los procesos y evitar pérdidas energéticas entre las etapas productiva.
Algunos ejemplos de tecnologías y procesos promotores de eficiencia energética son:
- tecnología de heat recovery (recuperación/aprovechamiento de calor) en las diversas etapas de producción
- sistemas para control en tiempo real de variables de los procesos, como la temperatura
- aprovechamiento de gases de proceso
- nuevas tecnologías que promuevan una reducción significativa del consumo de energía en hornos eléctricos y en procesos electrolíticos, incluyendo los respectivos sistemas de automatización y control.
Gestión eficaz
Entre todas estas técnicas y tecnologías orientadas al perfeccionamiento energético, ambiental y social, existe uno de ellos que muchas veces no recibe la atención debida, y puede acabar comprometiendo inversiones millonarias. Los indicadores, riesgos, procedimientos, recursos, procesos y legislación deben ser administrados de forma integrada. Y esto sería una tarea prácticamente imposible sin el uso de la tecnología: una solución de software para el perfeccionamiento de la gobernanza y del desempeño organizacional, que esté alineado al sector de minería y metalurgia.
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