Por cada tonelada de cobre que se produce en Chile, se generan también cerca de 2,2 toneladas de escoria o residuo del mineral, las cuales terminan acumuladas en vertederos y son consideradas como un pasivo medioambiental.
Observando estas cifras, el Laboratorio de Investigación en Metalurgia de Polvo o Research in Powder Metallurgy (RPM), del Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales de la Universidad Técnica Federico Santa María, se propuso dar un valor a esos desechos con el propósito de minimizar su impacto negativo sobre la naturaleza y, a la vez, crear una oportunidad de negocios.
Así, gracias a recursos obtenidos a través de un Fondef, en 2019 inició el proyecto denominado “Obtención de polvos de aleaciones metálicas ricas en hierro a partir de un método innovador para la valorización de escorias de descarte de fundición de cobre”. Actualmente en su etapa final, se espera escalar la investigación y llegar a las empresas durante 2023.
Economía circular
El Dr. Claudio Aguilar, investigador a cargo de la iniciativa y académico del Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales de la USM, explica que el resultado permite recuperar sobre el 98% del hierro presente en los residuos de la fundición de cobre. “Considerando que el hierro es el material más utilizado en la civilización -se usa en múltiples áreas como construcción, defensa, energía, mercado automotriz, por nombrar solo algunas-, es una real oportunidad para la industria”, advierte.
Destaca también que, al reutilizar la escoria, se da cumplimiento a la estrategia de trabajo del Laboratorio de RPM que promueve la economía circular; además, se alinea con los objetivos de desarrollo sostenible definidos por las Naciones Unidas para 2030, en particular los relacionados con producción y consumo responsables, acción por el clima, industria, innovación e infraestructura, entre otros.
“Estamos desarrollando el concepto de empresa esférica o integral, donde todos los materiales que salen se vuelven a utilizar y donde lo que antes se llamaba desecho se bautiza como producto secundario con valor comercial. En el caso del proyecto, se obtiene sobre 98% de hierro, y del desecho que queda de este proceso -que se llama escoria secundaria- se obtiene la composición de un cemento tipo Portland. Así se actúa de la misma forma que la naturaleza, sin producción de residuos, ya que la basura es un concepto creado por el hombre”, precisa el Dr. Aguilar.
Ante la relevancia de sus resultados, el proyecto considera el patentamiento de los procesos metalúrgicos que se requieren para extraer el hierro de la escoria de cobre; así, en el futuro, será posible implementar esta innovación en la industria.
Escalada
Durante la investigación, empresas fundidoras nacionales facilitaron desechos para los estudios y análisis del Laboratorio de RPM. El paso siguiente, puntualiza el Dr. Claudio Aguilar, es trabajar directamente en una fundición para lograr un desarrollo a gran escala. “Hoy estamos diseñando el proceso a escala piloto y estamos orientados a hacer la prueba con una tonelada de escoria, lo cual es significativamente importante considerando que en el laboratorio se trabaja en pequeñas cantidades, específicamente de medio kilo”, detalla.
Esta etapa de prototipo se ejecutaría en marzo del próximo año y, al obtener los resultados esperados, daría paso a un nuevo nivel que involucraría la inversión de una empresa. Luego, el académico proyecta que, de ser implementado a nivel global, el procedimiento “posicionaría a la Universidad como una escuela de vanguardia en este tipo de desarrollos y nuevas miradas sobre cómo deben producir las empresas mineras; seríamos el centro internacional de un nuevo concepto en el proceso metalúrgico”.
Además del Dr. Claudio Aguilar, forman parte del equipo que levantó este proyecto los doctores José Palacios, Mario Sánchez, Danny Guzmán y Nicolás Araya, así como los ingenieros Cecilia Álvarez y Daniel González, y los técnicos Linda Mella y Leticia Guerra.
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