Innovación tecnológica, el combustible de la locomotora minera

La industria minero-energética es una actividad estratégica en Colombia. Es tal su importancia para el futuro del país que, cuando comenzó su primer mandato en agosto de 2010, en su discurso de posesión el presidente Juan Manuel Santos aseguró que la explotación de los recursos minerales sería una de las cinco “locomotoras” que impulsarían el desarrollo económico colombiano, junto a la agricultura, la vivienda, la infraestructura y la innovación. Y, ciertamente, no se equivocó en lo que concierne a este sector, el cual jalonó significativamente el incremento del Producto Interno Bruto (PIB) durante este periodo, incluso creciendo por encima del resto.

Ese pasado de buenos resultados, no obstante, contrasta dramáticamente con el presente: desde hace dos años, la industria minero-energética viene contrayéndose y perdiendo participación en la economía colombiana. Según cifras del Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas (DANE), la explotación de minas y canteras cayó un 0,2% en 2014 y creció tan solo un 0,6% en 2015, siendo los peores resaltados del sector en la última década. Es como si esta locomotora, siguiendo con la metáfora del presidente Santos, se hubiera quedado sin combustible.

En su último balance del desempeño de la economía colombiana, la Asociación Nacional de Empresarios de Colombia (ANDI) se refiere a esta nueva y contrastante realidad de la minería, y enumera algunos de sus principales causas coyunturales: “Este cambio de tendencia obedece, entre otros factores, a la caída en los precios de los commodities a nivel mundial, los paros en las empresas del sector carbonífero, la demora en el otorgamiento de licencias ambientales y la minería ilegal”. A estos habría que sumarles otros como los altos costos de producción, la necesidad de que el sector sea cada vez más sostenible y respetuoso con el medio ambiente, y la oposición que despierta el desarrollo de nuevos proyectos de minería a gran escala entre las comunidades.

Todos estos factores constituyen los grandes retos a los que la industria minero-energética debe hacer frente si quiere volver a la senda de los buenos resultados. Solo que, ante la imposibilidad de controlar variables como los precios del mercado internacional y los efectos de la política interna, su respuesta va a depender, en gran medida, de la capacidad que tengan las empresas para incrementar su competitividad y rentabilidad. Es decir, en ser más eficientes, reduciendo sus costos de operación y aumentando sus utilidades. Y es en este punto que la ciencia y la tecnología se presentan como las grandes aliadas del sector. Hay un consenso en la industria, tal y como se puede apreciar en documentos de análisis global como el Tracking the Trends 2016 de Deloitte, en que el camino más directo, y en ocasiones el único posible, hacia la mejora en la eficiencia del proceso productivo —tanto la exploración, la extracción, el transporte y la comercialización— pasa por la implementación de nuevas tecnologías.

Y es que la optimización de estos procesos es vital no solo por el incremento de la rentabilidad económica que supone para el sector. Los avances tecnológicos también tienen incidencia en aspectos que no están directamente relacionados con la misma operación de las minas, como pueden ser los crecientes reclamos ambientales y sociales de los que son objeto las empresas. Es de esta manera que la innovación tecnológica se presenta como ese combustible que puede volver a poner en marcha, e incluso a todo vapor, la locomotora minera.

Mejor tecnología, menos costos
El uso de energía y combustibles en los procesos asociados a la operación es uno de los principales costos de la actividad minera. Es por ello que su manejo eficiente constituye un aspecto fundamental en el que casi todas las empresas trabajan al momento de aumentar su eficiencia y competitividad. Dicho de otra forma, el sector tiene el reto de producir la misma cantidad de minerales pero disminuyendo el consumo energético.

Frente a esta situación, Carlos Fernando Forero Bonell, director general de la Asociación Colombiana de Productores de Agregados Pétreos (Asogravas), explica que actualmente “se está trabajando en mejorar la eficiencia energética basada en el uso de nuevos equipos de bajo consumo, la estructuración de ciclos de producción de alta eficiencia, procesos de mantenimiento preventivo para evitar perdidas de calor, fricciones innecesarias, piezas de desgaste defectuosas, motores carentes de sincronización, entre otros”. Reinaldo García González, gerente de Siemens Industria en Colombia, añade que otra de las acciones que las empresas pueden emprender es “la implantación de sistemas de generación de energía optimizados y adaptados de acuerdo a los requerimientos del proyecto minero específico”.

Entre las acciones que pueden emprender las empresas para la reducción de costos también está la implementación de nuevas tecnologías que permiten la simplificación de las jornadas mineras. García pone el ejemplo de “la producción de oro a gran escala, que requiere equipos de alta eficiencia como son los sistemas de molienda SAG o semiautógenos que permiten reducir algunas etapas del proceso productivo”.

De un mayor diámetro, longitud y potencia que los molinos de bolas, los semiautógenos pueden recibir el material directamente desde el chancado primario —etapa inicial de obtención del mineral que consiste en la reducción sistemática de las rocas mineralizadas— y no del terciario como ocurre en la molienda convencional. Además, la mayor parte del material molido en ellos va directamente a la flotación, etapa en la que finalmente se separa el mineral del resto de componentes de la roca a través de un proceso físico-químico. Todo ello se debe a que estos sistemas incorporan bolas de acero que, al poner en funcionamiento el molino, actúan sobre las rocas logrando un efecto conjunto de chancado y molienda mucho más efectivo.

Otro de los frentes con grandes oportunidades para que las empresas mejoren su eficiencia y competitividad es la operación teledirigida de los proyectos mineros. Esto, principalmente, con el uso de vehículos autónomos y monitoreados en línea, los cuales pueden ejecutar determinadas acciones en las diferentes etapas del proceso productivo, ayudados por el sistema de posicionamiento global (GPS) y un software de mapeo.

Si bien puede parecer lejana en países en vía de desarrollo como Colombia, la automatización es una realidad en países como Estados Unidos, donde se ha realizado con éxito el traslado de esta tecnología a la industria agrícola de la mano de la compañía Autonomous Solutions Inc. (ASI), la cual desde el año 2006 también está trabajando en el sector minero-energético. La introducción de vehículos autónomos presenta múltiples ventajas, sobre todo en lo relacionado a la precisión en la ejecución de las actividades mineras. Por ejemplo, los camiones de extracción podrían cargar y descargar sistemáticamente en la posición y los lugares exactos, así como realizar sus trayectos a la velocidad idónea. La disminución de los errores se traduce en menos perdidas y, por tanto, mayor eficiencia para las empresas, sin mencionar la reducción de costos que les supone en términos de mano de obra.

La adopción de esta tecnología también presenta ventajas significativas en lo relacionado con la seguridad y protección de la salud en las minas. No hay que olvidar que esta actividad es de alto riesgo, como lo evidencian las cifras de la Agencia Nacional Minera (ANM), que durante el primer semestre de este año ha registrado 42 emergencias y 38 fatalidades, causadas principalmente por derrumbes, el manejo de máquinas y herramientas, e insuficiencias en la ventilación o atmósferas viciadas. Los vehículos autónomos, por sus características intrínsecas, pueden facilitar las operaciones y minimizan sus riesgos en lugares remotos o ambientes hostiles para los seres humanos.

Un elemento a tener en cuenta, finalmente, es que la adopción de nuevas tecnologías puede representan una gran inversión en términos económicos para las empresas, sin mencionar que también deben asumir los costos asociados a las necesidades de capacitación para su manejo y los requerimientos de mantenimiento. Entonces, ¿resulta rentable adoptarlas? Los expertos no dudan en afirmarlo. José Beas, Latin America Mining Industry Manager en Rockwell Automation, bien sintetiza sus argumentos: “Existe un paradigma de que la tecnología representa un costo alto, pero la realidad indica que el retorno supera con creces a la inversión y aquellas compañías que así lo han visto hoy gozan de los beneficios de su buen uso”.

En beneficio del ambiente y la comunidad
Como bien señala Forero, de Asogravas, con la mejora de la eficiencia a través de la implementación de nuevas tecnologías en el proceso productivo se “garantizan estructuras de costos mucho más cercanas a las de algunos países europeos (...) que permiten hacer inversiones en materia social, ambiental y logística, que cada vez son más críticos”. Es decir, a mayores ganancias, la empresas mineras podrán dedicar mayores recursos para hacer cada vez más sostenibles sus operaciones y contribuir con el bienestar de las comunidades vecinas.

Pero, más allá de generar mayores recursos económicos para inversiones en estas áreas, la innovación tecnológica tiene un papel protagónico, sobre todo, en lo relacionado con el impacto directo de las actividades mineras en el medio ambiente. Los expertos están de acuerdo en que para lograr una minería sostenible en Colombia es necesario que las empresas se comprometan, de manera verdadera y voluntaria, a realizar sus faenas bajo un enfoque de producción más limpia y ecológica, lo cual implica necesariamente inversiones en implementación y mejoramiento de la tecnología y los equipos utilizados en todo el proceso productivo.

Este punto es fundamental para el futuro de la minería en el país. Además de representar un ahorro significativo por concepto de multas y sanciones ambientales en el largo plazo, solo en la medida en que la industria sea cada vez más respetuosa con el entorno se podrá revertir esa tendencia de las comunidades a oponerse al desarrollo de actividades mineras a gran escala en sus territorios. Para constatarlo basta recordar los datos del último estudio Brújula minera, realizado por el Centro Nacional de Consultoría S.A., Jaime Arteaga y Asociados, y Revista Mundo Minero: la imagen positiva de las empresas del sector cayó al 34% en los municipios mineros y al 36% en los municipios no mineros, mientras que el 42% de los encuestados considera que la preocupación por el medio ambiente es la principal causa de conflicto entre empresas y comunidades. A esto habría que sumarle los casos de Córdoba y Salento (Quindío), en los que la ciudadanía ha manifestado su rechazo a nuevos proyectos; y de Ibagué (Tolima) y Quinchía (Risaralda), con autoridades abiertamente en contra de los mismos.

Frente a esta situación, García, de Siemens Industria en Colombia, asegura que la gasificación del carbón bajo tierra es una de las tecnologías que puede contribuir de manera decisiva a lograr una minería sostenible, al “impulsar el uso de este combustible de una manera limpia”. Este método consiste en la transformación de este combustible fósil en gas a partir de una combustión pequeña y controlada que se genera al inyectarle oxígeno y vapor; en el proceso también se generan hidrógeno, metano, monóxido de carbono y CO2, que son desviados a través de un segundo pozo. Cabe destacar que, aunadas a sus ventajas en el plano ambiental, este método despierta gran interés en el sector porque permitiría la explotación del carbón que se encuentra a grandes profundidades, y que hasta ahora ha resultado inviable para la minería convencional. Si bien, es preciso decir, para esto aun habrá que esperar, pues todavía se está trabajando en plantas piloto para que su implementación a gran escala sea comercialmente rentable.

Beas, de Rockwell Automation, añade que el Big Data y sus aplicaciones en las actividades mineras también pueden ser muy provechosas para alcanzar el objetivo de la sostenibilidad, pues el uso de estas tecnologías “permiten un monitoreo eficiente en tiempo real de mucha información que tiene impacto ambiental; por ejemplo, la emisión de gases en una fundición o en procesos donde se ocupan químicos que son nocivos para el medioambiente y las personas (procesos de lixiviación)”.

La innovación en el área de la información es otro de los asuntos primordiales para el sector, y ya no solo por sus importantes implicaciones en materia ambiental. Los expertos coinciden en que el Big Data está llamado a redefinir la industria minero-energética de los próximos años. Esto tiene que ver con que, desde siempre, las empresas mineras han generado una alta cantidad de información. No obstante, por falta de la tecnología idónea, su análisis se han efectuado sobre muestras reducidas y en periodos de tiempo relativamente dilatados.

Al respecto, Matías Gil, director general de Teradata Chile & Perú, asegura que “la aparición de tecnologías disruptivas, como Hadoop y Map Reduce, permite actualmente efectuar estos complejos análisis sobre volúmenes de datos que llegan hasta los Petabytes de información de una manera rápida y eficiente en cuanto a costos”. El aprovechamiento de la totalidad de la información, y a una disponibilidad muy cercana al tiempo real, que permiten que estas herramientas puedan ser de gran utilidad en la optimización de la producción y los recursos destinados al mantenimiento, entre otros aspectos. Por ejemplo, con ellas las empresas podrían identificar con exactitud las averías repetitivas de sus equipos y, con base en estas variables, diseñar planes de mantenimiento preventivo. Esto se traduce en una reducción de las perdidas asociadas a la disponibilidad de dichos equipos y la interrupción de las operaciones. Aquí conviene recordar que a nivel global se producen $US 20B en pérdidas por detenciones no deseadas.

Por todas estas razones es que la innovación tecnológica se presenta como una suerte de combustible que puede llevar a la industria minero-energética hacia una mayor eficiencia y competitividad, su mejor respuesta a los tiempos difíciles.