Análisis del impacto de la electrificación del sistema de manejo de minerales en minería subterránea masiva en la integración de generación renovable

Abstract

Para que Chile logre contribuir a hacer frente al cambio climático, la industria minera tiene un rol clave en la transición energética del país, debido a que es una de las industrias que más energía eléctrica consume, y este alto consumo energético se ve reflejado en altas emisiones de gases de efecto invernadero, tanto por los vehículos diésel utilizados en la minería, como por la energía eléctrica consumida en los procesos que proviene de fuentes no renovables, todo esto motiva a la industria a transitar hacia una minería baja en carbono. Para lograr este objetivo se requerirá reducir notablemente el uso de combustibles fósiles e integrar masivamente fuentes de energía renovables, razón por la cual, una de las alternativas para la descarbonización del sector minero es la electrificación de los vehículos mineros que utiliza. El objetivo de este trabajo es analizar el desempeño de equipos mineros eléctricos con respecto a equipos mineros diésel, para contribuir a la integración de generación en base a fuentes de energía renovable, con énfasis en minería subterránea. La metodología para lograr este objetivo es la siguiente: En la primera etapa, se investigan alternativas tecnológicas de electrificación a nivel nacional e internacional, considerando camiones de acarreo eléctricos (UMT) y cargadores LHD eléctricos. La segunda fase consiste en generar un escenario base de la mina y simular la operación de las alternativas seleccionadas, para determinar su consumo energético, poder comparar con vehículos a diésel e identificar oportunidades para integrar generación renovable. Finalmente, en la tercera etapa, se evalúa la posibilidad de abastecer la demanda eléctrica de los vehículos eléctricos con generación solar. Los resultados obtenidos mostraron que los vehículos eléctricos son una alternativa mucho más sustentable, pues el costo de operación de los vehículos diésel es 202 % más alto y las emisiones son 240 % mayores, además de esto, los vehículos eléctricos tienen el beneficio extra de disminuir las enfermedades ocupacionales de los trabajadores asociadas al aire contaminado por CO2 y los requisitos de ventilación de la mina, que son de gran importancia, ya que consumen gran cantidad de energía. Finalmente, se pudo observar que no es posible suministrar el 100 % de la energía que requieren los vehículos mineros utilizando únicamente energía solar, debido a que en el intervalo de tiempo entre las 19:00 hrs y 6:00 hrs no se tiene radiación solar, por lo cual si se quiere utilizar únicamente energía renovable es necesario incorporar otros tipos de energía como eólica, hidroeléctrica o incorporar un sistema de almacenamiento de energía.