El Cobre sueña con el Mar: PLANTAS DESALADORAS

En 10 años más el consumo de agua de mar se cuadruplicará en el rubro minero, debido a factores como la larga sequía, cambios regulatorios y mayor demanda hídrica en la producción del metal rojo. Proveedores comentan los desafíos técnicos, ambientales y operativos de estos sistemas.

Por Alfredo Galleguillos C.


El consumo total de agua en la minería de aquí a 10 años plazo aumentará un 66%, de acuerdo a las proyecciones dadas a conocer recientemente por la Comisión Chilena del Cobre (Cochilco), entidad responsable de asesorar en materias técnicas al Ministerio de Minería. Sin embargo, quizás lo más sorprendente de las conclusiones radica en que el 36% del recurso hídrico se tendrá que obtener del mar. Es decir, cuatro veces más que hoy.
Los expertos de Cochilco prevén que en 2025 la minería chilena del cobre necesitará 24,6 metros cúbicos por segundo, considerando un escenario en que se logre materializar la mayor parte de las iniciativas en evaluación o ejecución, y que se mantengan las faenas actualmente operativas.
Según el documento “Proyección de Consumo de Agua en la Minería de Cobre 2014-2025” (disponible en el sitio web de Cochilco), el año pasado el abastecimiento con agua salada alcanzó un 9% en la industria minera, lo que se cuadriplicaría en una década. Por ejemplo, en la Región de Antofagasta el consumo de agua fresca muestra una tendencia decreciente y para 2025 se espera que el suministro de agua de origen marino duplique al del agua fresca, especialmente por la demanda del rubro minero.
En curso
Escondida, Esperanza, Michilla, Mantos de la luna, Altonorte y Sierra Gorda son faenas que ya incorporan agua de mar en sus procesos. Como el tiempo corre, existen proyectos que consideran el uso de este recurso, como la ampliación de la desalinizadora de Escondida, actualización de Esperanza y sus posteriores extensiones para abastecer a Antucoya y Encuentro, El Abra Mill Project y RT Sulfuros Fase II, ubicados en las cercanías de Chuquicamata, y el proyecto Lomas Bayas Sulfuros.
En la Región de Atacama el uso de agua de mar representará un 40% del consumo total al 2025. “El hecho de que ésta región atraviesa una severa sequía, que se suma al histórico sobreotorgamiento de derechos de agua hace que la región concentre gran parte de los proyectos mineros cuyo desarrollo plantea uso de agua de origen marino”, dicen los autores del reporte de Cochilco. Los principales proyectos que proponen el uso de agua de mar son Candelaria, Relincho, Diego de Almagro, Santo Domingo y El Morro.
Entre los principales proveedores de tecnologías para el tratamiento industriales de agua salada figuran varias empresas internacionales con larga experiencia en proyectos de este tipo, con foco tanto en minería, como en energía y servicios públicos,  varias de las cuales tienen su origen en la Europa.
Presión social
España y Australia son países que han enfrentado situaciones extremas de restricción al acceso a fuentes de agua. Así da cuenta Ignacio Zúñiga Lagares, Business Development Director New Markets de la empresa española Cadagua, para quien las iniciativas en esos lugares permitieron el desarrollo de una industria proveedora de plantas desalinizadoras con un tamaño “suficiente para cubrir la demanda creciente de proyectos en Chile”.

Fuente: Consejo Minero.

El ejecutivo avizora un mercado muy competitivo. “El catastro de plantas desaladoras en operación y en construcción muestra una capacidad total instalada de unos 500.000 m3/d y la suma de proyectos en estudio es de unos 570.000 m3/d, que deberían entrar en operación de aquí al 2022”, señala.
Sin embargo, la oferta resulta a todas luces insuficiente para la demanda que se anticipa. Ignacio Zúñiga precisa que la situación podría agravarse dada la competencia que implicará el consumo doméstico y agrícola, que también se espera aumente. “Esto provocará una presión social creciente sobre el acceso a los recursos de agua fresca”, asevera.
En el caso particular de nuestro país, el ejecutivo de Cadagua subraya que “el principal desafío para el desarrollo de la desalación es la obtención de los permisos ambientales y concesiones marítimas de las plantas. No cabe duda que construir menos plantas de mayor capacidad tiene menor impacto ambiental y ayudaría en esta limitación”.
Costos y Medioambiente
Ricardo Bernal Rodríguez, Business Development Director de Abengoa Water Processes and Systems, confirma que el aseguramiento de fuentes de agua para la actividad minera siempre ha sido un tema relevante, que en los últimos años se ha incrementado aún más debido a la falta de fuentes de aguas convencionales.
“Uno de los desafíos más evidentes para los proveedores de plantas de desalación es minimizar las barreras de comunicación entre mineros y proveedores de plantas de desalación para que así tengan una interacción más directa y puedan contribuir de una forma más activa a la productividad minera desde el punto de vista del recurso del agua”, señala Bernal Rodríguez.
Otra empresa española con trayectoria, también importante proveedor de ERNC, es Acciona. Su filial Acciona Agua ha sido actor principal en el desarrollo de

plantas desaladoras en distintos continentes. Ignacio Lopez Mier, Director de Desarrollo para Latinoamérica de la firma, destaca las ventajas que tiene Chile para desarrollar este sistema de suministro.
“En Chile tenemos recursos ilimitados, sin impactar al medio ambiente como se viene demostrando con esta tecnología. Además, resulta conveniente por los menores costos finales en la obtención del suministro, sin olvidar aplicaciones de reuso de agua con tecnología de osmosis inversa u otros procesos tecnológicos”, afirma.
Tendencias tecnológicas
Fernando Mendoza, Gerente General de Nicolaides S.A., puntualiza que entre las contribuciones de las técnicas de desalación de agua de mar dependerá del escenario puntual de cada minera. “En algunos casos, como el de las faenas que ya usan agua desalada en sus procesos, será mejorar la confiabilidad entregando equipos y servicios que permitan disponer de agua en cantidad, calidad y costos convenientes. En el caso de las faenas que actualmente usan agua salobre, el desafío es entregar soluciones que permitan prescindir de las actuales fuentes, en especial cuando estas están escaseando”.
En este sentido, Mendoza explica que las tendencias serán incorporar tecnologías de recuperación de energía y de monitoreo remoto, de modo de incrementar la confiabilidad y reducir el costo de operación de estos sistemas. “Otro desafío en el abastecimiento con agua salobre será su sustitución por agua de mar a través de su uso directamente en los procesos”, resalta el ejecutivo.

Enrique Lynch, de Nicolaides.

Enrique Lynch, Gerente de la División Medio Ambiente de Nicolaides, comenta la experiencia de esta compañía en la construcción y puesta en marcha en el año 2009 de la planta desaladora y potabilizadora de Minera Centinela (ex Esperanza). La planta, que produce 82 m3/h de agua desalinizada para consumo humano e industrial, está compuesta por un sistema de pretratamiento con dos etapas de filtración, con unidades automáticas, y dosificación de químicos, un sistema de osmosis inversa con dos módulos, utilizando membranas de osmosis inversa para agua de mar, un sistema de recuperación de energía ERI y finalmente una etapa de potabilización de agua desalinizada. “La planta es completamente automática y se monitores desde la sala de control de la minera”, asevera.
Externalización y eficiencia
Desde el punto de vista tecnológico, las empresas extranjeras apuestan por su experiencia en proyectos de gran magnitud y con sistemas probados. “Ya se están utilizando las mejores tecnologías en la filtración del agua con membranas de ultrafiltración antes de la osmosis inversa y en la recuperación de energía, al ser un proceso intensivo en consumo de electricidad”, comenta Ignacio Zúñiga Lagares, de Cadagua.
“Donde si vemos formas de innovar es en el modelo de negocio”, afirma. Plantea que a través de modelos avanzados la empresa contratista se hace cargo no solo del diseño y construcción, sino también de la operación y el financiamiento del proyecto, lo que se conoce como BOOT, DFBO o concesión.
“De esta forma se concentran los riesgos del suministro de agua en el contratista, que es una empresa especialista en este tipo de infraestructuras. Mientras, el mandante minero se alivia de buscar financiación, del trabajo de coordinación de subcontratas, se acortan los plazos de ejecución y, por ende, el costo del proyecto”, expone Zúñiga. La externalización del suministro de agua, que incipientemente se está viendo en proyectos en Chile, ya se hace en otros países y “pensamos ayudaría a la minería chilena, y a los demás interesados, a implementar los proyectos con menores riesgos y en un menor plazo”.

A su vez, Acciona cuenta con seis plantas de tratamiento de agua, dos de ellas como parte de desaladoras para minería: se trata de la unidad de CAP y que abastece una mina de Codelco. “Además, operamos las plantas desaladoras de SCM Franke y de Minera Las Cenizas”, comenta el representante de Acciona Aguas.
“Queremos seguir contribuyendo con soluciones integrales, compartir nuestra experiencia en otras áreas del mundo y diferentes soluciones tecnológicas con las necesidades de nuestros clientes y de manera especial en desarrollo de plantas desaladoras de agua de mar y reuso de aguas servidas que ayuden a reducir las necesidades de demanda de agua y reducir la escasez hídrica manteniendo las inversiones del país en minería y otras industrias.
En el caso de Abengoa, Ricardo Bernal asevera que “se diferencia del resto por su habilidad a la hora de promover proyectos sostenibles de medio ambiente y energía”. Precisa que Abengoa proporciona tecnologías que permiten “reducir el consumo de agua y minimizar la producción de aguas residuales”. Esto se logra a través de sistemas de tratamiento de aguas con mayor tasa de recuperación, tratamiento de efluentes provenientes de las actividades mineras y procesos de reutilización de agua.

Escondida desaliniza su operación 

Un 57,5% de avance muestra la construcción del proyecto de desalación más ambicioso en Chile. Escondida Water Supply (EWS), a cargo de un consorcio liderado por Bechtel, producirá 3.200 lt/seg de agua industrial con una inversión de US$3.500 millones. Incluye una tubería y estaciones de bombeo para transportar el recurso hasta Escondida, a 180 kilómetros de la costa y 3.200 metros sobre el nivel del mar. 

Cruzar el desierto y subir la cordillera significará un consumo energético no menor. Fuentes del mandante, BHP Billiton, estiman que, en régimen, la planta ubicada 17 km al sur de la ciudad de Antofagasta necesitará 120 MW para funcionar, consumo similar al requerido en promedio en el radio urbano de la comuna de Antofagasta. 

“La producción cuprera de Escondida se redujo en 2% en el segundo semestre de 2014 para llegar a 553 kt”, señala el más reciente BHP Billiton Operational Review, difundido el 21 de enero. La baja ocurrió a pesar de un aumento de 14% en el uso de camiones al interior de la faena, lo que significó un récord en el material extraído. Como causa fundamental de esta merma, el reporte oficial acusa la baja en las leyes y “el impacto de las restricciones hídricas durante el último trimestre”. 

Demanda según procesos

De acuerdo con estimaciones del catastro de inversiones mineras del año pasado, en 2025 la matriz de productos de cobre ya no será la misma. En Chile, la minería será más intensiva en la producción de concentrados, que actualmente representan un 66% de la oferta. En 10 años, los concentrados de cobre llegarían a 7,5 millones de toneladas (actualmente 3,8 millones), mientras que los cátodos caerían de los actuales 2 millones de toneladas a menos de 1 millón.

Al proyectar la demanda hídrica por proceso de producción, Cochilco prevé que

Planta desaladora para Michilla.

la producción de concentrados seguirá siendo la principal fuente de consumo, debido tanto a la proyección de producción de concentrados por el natural agotamiento de los recursos oxidados y su reemplazo por los recursos sulfurados, como a lo intensivo en consumo de agua que es la concentradora. Se espera que al 2025 el agua fresca en concentrados alcancen el 78%, los cátodos el 6%, el agua en mina el 6%, la Fundición y Refinería el 3% y el ítem “otros” el 7%. 

En el caso del consumo esperado de agua de mar por proceso productivo, la tendencia es similar al consumo de agua fresca. De los 8,8 m3 /seg de agua proveniente del mar que se esperan para el 2025 un 93% se utilizará en el procesamiento de concentrados.

Texto basado en artículo publicado en Revista Ingenieros del Cobre, edición marzo 2015.