Minería y Energía

Un futuro de energía limpia depende de la minería y el cemento sostenibles

Las industrias de la minería y el cemento contribuyen con más del 10% de las emisiones de CO₂ del mundo, pero la demanda en ambas industrias sigue siendo alta. Por lo tanto, es imperativo que se aceleren los esfuerzos de descarbonización, sostiene Thomas Schulz, director ejecutivo de FLSmidth.

 

La transición verde está aumentando la demanda de metales y minerales que se necesitan para producir turbinas eólicas, paneles solares, vehículos eléctricos, almacenamiento de baterías y otros equipos electrónicos. Los metales como el cobre, el litio y el vanadio son fundamentales para las tecnologías ecológicas y la generación y el almacenamiento de energía.

 

En un informe de 2020, la Agencia Internacional de Energía, menciona cómo las tecnologías de energía limpia generalmente requieren más minerales que sus contrapartes basadas en combustibles fósiles, y un automóvil eléctrico usa cinco veces más minerales que un automóvil convencional.

 

Mientras tanto, el crecimiento económico global y la urbanización continúan aumentando la demanda de cemento. Las inversiones en infraestructura brindan a las personas una mayor movilidad, un mejor acceso económico, una mejor calidad de vida y pueden reducir la desigualdad. Sin embargo, dado que la producción de cemento aporta aproximadamente el 7-8% de las emisiones de CO₂ y la industria minera entre el 4-7%, el camino hacia un futuro sostenible y con bajas emisiones de carbono y mejores niveles de vida no parece muy ecológico.

 

LA MINERÍA Y EL CEMENTO ESTÁN EN EL CORAZÓN DE UN FUTURO VERDE

 

Los medios de comunicación y el público han considerado tradicionalmente la minería y el cemento como industrias intensivas en carbono. Pero la verdad es que ambos juegan un papel clave para un futuro verde y bajo en carbono, además de ser fundamentales para la realización del Acuerdo de París y vitales para la implementación efectiva de los paquetes de recuperación verde posteriores al Covid-19.

 

Un informe del Banco Mundial de 2020 enfatizó cómo “todas las partes interesadas a lo largo de las cadenas de suministro de energía mineral y renovable tienen un papel vital que desempeñar en la transición a un sistema energético más limpio para lograr el Objetivo de Desarrollo Sostenible 7 (energía asequible y limpia para todos), al tiempo deben asegurar que no producen a costa del clima, el medio ambiente y las personas” y “el despliegue de energías renovables es esencial para ayudarnos a cumplir el Acuerdo de París, incluso si eso significa que se necesitarán más minerales para llegar allí”.

 

La pregunta es qué acciones se deben tomar para hacer la transición de estas industrias y acelerar las soluciones hacia la descarbonización. En FLSmidth, hemos dedicado la estrategia general de negocios y sostenibilidad para abordar esta pregunta. Lo llamamos ‘MissionZero’. Necesitamos mover las industrias del cemento y la minería hacia cero emisiones para 2030, lo que requiere algunas decisiones de ingeniería drásticas.

 

SOLUCIONES PARA LA INDUSTRIA DEL CEMENTO

 

Consideremos primero la industria del cemento. Una de las soluciones clave aquí es encontrar combustibles alternativos. La producción de cemento es un proceso muy intensivo en energía, que requiere una cantidad considerable de energía para alcanzar el calor necesario para los procesos involucrados. La combustión de combustibles representa el 32% de las emisiones de CO₂ provenientes del proceso. Tradicionalmente, se han preferido las fuentes de energía fósiles para este proceso, ya que proporcionan una fuente de energía limpia y estable. Pero para reducir las emisiones de CO₂, se requiere la sustitución de energía.

 

Una fuente de energía son los llamados Combustibles Derivados de Residuos (RDF), donde los combustibles fósiles se sustituyen por la quema de basura y se utilizan en el proceso de calcinación. Estamos viendo los efectos positivos de proyectos en todo el mundo; con la empresa vietnamita de cemento VICEM y Golden Bay Cement en Nueva Zelanda. En ambos casos, resolviendo dos problemas al mismo tiempo, eliminas el carbón como fuente de energía y, al mismo tiempo, combates el problema de los residuos.

 

Otro desafío de las emisiones de CO₂ para la industria del cemento es el uso de clinker como ingrediente principal. La calcinación del clinker de piedra caliza es en realidad la principal fuente de emisión de CO₂ de la industria y representa hasta el 57% de la emisión total del proceso. Queremos reducir el volumen de clinker acelerando el despliegue de la calcinación de arcilla y promoviendo el uso de mezclas de clinker/arcilla/piedra caliza para reducir las emisiones. El primer paso será demostrar la calcinación de arcilla a escala industrial para su uso como aglutinante, un segundo paso es descarbonizar este proceso utilizando electrificación y energía renovable. La arcilla es particularmente interesante ya que es abundante en las regiones de crecimiento, que también se enfrentan a la falta de piedra caliza de buena calidad.

 

Finalmente, la digitalización jugará un papel clave en la reducción de emisiones. Hemos visto bajo la pandemia del covid-19 un aumento significativo de clientes interesados ​​en aplicar soluciones digitales. Esto, por supuesto, se debe a que las restricciones de viaje dificultan que los técnicos vengan al lugar y realicen reparaciones y mantenimiento. La digitalización de los procesos de la fábrica de cemento permite aplicar soluciones de eficiencia energética, asegurar que las mezclas de cemento sean exactas automatizando el muestreo y probando la calidad, y aseguran la mezcla correcta de clinker de piedra caliza con alto contenido de CO₂ y otros materiales complementarios menos pesados. 

 

Si bien se dispone de nuevas soluciones para reducir las emisiones de CO₂ en la producción de cemento, esto no es suficiente. Para acelerar la inversión de los productores de cemento, es necesario estimular la demanda de cemento con bajo contenido de carbono a través de nuevos requisitos en los proyectos de infraestructura de contratación pública, la integración de los procesos de producción con bajo contenido de carbono en los códigos de construcción y la estimulación de inversiones verdes en todo el sector.

 

En conjunto, no es una solución única la que lleva a la industria del cemento hacia cero emisiones, sino una combinación de muchas innovaciones.

 

SOLUCIONES MINERAS

 

Al igual que en el cemento, existen varias soluciones y conceptos nuevos que tienen como objetivo reducir las emisiones de CO₂ y la huella climática de la industria minera.

 

El uso de agua es un área de enfoque específico en las soluciones mineras. Aproximadamente el 70% de las minas están ubicadas en áreas con estrés hídrico. El agua es un recurso escaso en algunas áreas y la minería puede ser un proceso que requiere mucha agua. Para abordar esto, hemos reducido el uso de agua en un 95% a través de equipos de filtración más grandes y relaves de pila seca.

 

 

También podemos procesar depósitos minerales que contienen arsénico para recuperar cobre, oro y plata, cumpliendo con las estrictas regulaciones ambientales. Esto significa que los minerales refractarios se pueden procesar a temperaturas más bajas, lo que ahorra energía, y reduce el riesgo o la contaminación por arsénico de las fundiciones.

 

Cuando se trata de CO₂ dentro de la minería, debemos eliminar todos los equipos impulsados ​​por diesel, reemplazando los camiones con cintas transportadoras, que mueven el material extraído de manera mucho más eficiente.

Durante la última década, los mineros han comenzado a establecer sistemas de trituración y transporte en el pozo (IPCC) a gran escala, sustituyendo sus flotas de camiones propulsados ​​por combustibles fósiles por el transporte continuo de material en cintas transportadoras accionadas por accionamientos eléctricos. El impacto ambiental positivo de estos sistemas es enorme, mientras que el uso de los sistemas del IPCC aumenta el grado de automatización y digitalización aportando eficiencias adicionales.

 

De hecho, la agenda digital ha ido ganando importancia para la minería en términos de productividad, pero los beneficios también se verán en la sostenibilidad. Por ejemplo, al aprovechar los avances de la tecnología digital, podremos conectar, capturar y predecir los datos de producción para optimizar los procesos, disminuyendo el desperdicio de agua, y reduciendo las emisiones y el consumo de energía.

 

Las industrias del cemento y la minería son necesarias para avanzar en la transición energética. Simplemente no podemos eliminarlas. En cambio, debemos trabajar duro para que las industrias implementen nuevas tecnologías y nuevos procesos que reduzcan las emisiones de carbono lo más rápido posible.

 

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Este artículo ha sido publicado por FLSmidth, inicialmente por FORESIGHT Climate & Energy, y ha sido traducido por Gerens en mayo de 2021.

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