Sensores para digitalizar el proceso de fundición del cobre

Este desarrollo tecnológico Made in Chile, apunta a mejorar la productividad del metal rojo, con el fin de acortar los tiempos de desarrollo y -como consecuencia- disminuir costos en las faenas, algo que ya está en vías de exportación a Alemania, Bélgica y España.

Durante años, el complejo proceso de extracción, fundición y refinamiento de cobre ha visto de lejos la transformación digital que ocurre hoy en los procesos de producción minera, fenómeno que se está presentando con fuerza, pues permite una mejor toma de decisiones en la fundición de metales. 

Eso lo aprendió con los años Roberto Parra, docente e investigador del Departamento de Metalurgia de la Universidad de Concepción de Chile. “Me di cuenta de que había una brecha importante en cómo se controla el proceso de producción. El acero tiene muchos instrumentos que apoyan el control operacional y la toma de decisiones, mientras que el cobre sigue siendo un proceso todavía muy artesanal”, comenta Parra.

Eso lo llevó a desarrollar su idea: la fabricación y uso de sensores optoelectrónicos que ayudan a monitorear el proceso de fundición de cobre y mejorar la productividad en diversas plantas de fundición de metales. “Nosotros aplicamos la ciencia fundamental para interpretar mejor los fenómenos complejos que ocurren en el cobre a altísimas temperaturas”, agrega.

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Esta iniciativa contó con el apoyo del Hub Apta (https://hubapta.com/) para su desarrollo y afinamiento, tras ser uno de los ganadores de la primera versión del programa APTA Builder (2020), convocatoria que toma proyectos de base científica-tecnológica y busca apoyarlos para transformarlos en grandes negocios, de la mano con importantes especialistas en startups e inversiones.

Adicionalmente, cuenta con todo el apoyo del Centro Integrado de Pilotaje de Tecnologías Mineras – CIPTEMIN que ha puesto su expertise, capacidad de articulación y gestión para apoyar en el diseño y desarrollo de los protocolos e implementación del pilotaje y validación de la tecnología a nivel industrial, con el fin de acelerar la transferencia tecnológica a la industria. Esto en conjunto con el otro pilar fundamental que es el espacio de prueba de la Empresa Nacional de Minería - ENAMI, que ha sido pionera en abrir sus instalaciones, infraestructura y poner a disposición su recurso humano para facilitar la implementación del pilotaje en su planta de Fundición Hernán Videla Lira para impulsar la innovación en la industria minera.

“Buena parte de este tipo de desarrollos requieren de complejas validaciones en terreno y, por eso, CIPTEMIN aporta con todo el apoyo en gestión de espacios de prueba, pilotaje y validación de la iniciativa ganadora de APTA Builder. En minería, creemos necesario impulsar estas tecnologías locales para que Chile sea el país donde el emprendimiento científico minero potencie y mejore la industria nacional y, en un futuro cercano, la minería mundial”, explica Cynthia Torres, directora ejecutiva de CIPTEMIN.

La innovación desarrollada por Roberto Parra ha mejorado continuamente los procesos de la Fundición Hernán Videla Lira -perteneciente a ENAMI-, proporcionando eficiencia en el consumo de insumos, así como la corrección oportuna de las variables de control lo que, en su conjunto, permite lograr un producto de calidad.

“Tenemos gran disposición en impulsar el desarrollo de tecnologías prometedoras, como los sensores optoelectrónicos. El equipo conformado por CIPTEMIN y la Universidad de Concepción se encuentra avanzando rápidamente en la validación de la tecnología, lo cual nos permite mantenernos enfocados en la sostenibilidad de la operación. Nos encantaría contribuir constantemente en el desarrollo de este tipo de tecnologías, que apuntan a la excelencia en el control operacional de nuestros procesos”, comentó el ingeniero de Procesos de ENAMI, Hans Cienfuegos.

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¿En qué consiste la tecnología? 

Opera en base a una fibra óptica que va conectada a un instrumento de digitalización llamado radiómetro, el que captura datos según la intensidad de radiación que existe dentro del proceso químico de la fundición. Al mirar estas curvaturas, el ingeniero metalúrgico puede revisar el proceso de oxidación del cobre, medir la temperatura a distancia, entre otras variables, y con estos datos controlar el buen funcionamiento de este proceso industrial.

“Estos sensores optoelectrónicos ingresan al interior de los reactores y están sometidos a condiciones internas de 1.300 a 1.500 grados. La radiación emite colores como el rojo, naranjo o blanco, y con ello la analizamos para obtener información de la condición operacional. Nosotros podemos establecer distintos parámetros de medición de cosas que antes no se medían para operar de mejor forma, más estable, y así evitar problemas”, agrega Parra.

Este avance es tan importante para la industria que ya está siendo testeado en diferentes fundiciones de cobre de Alemania y Bélgica.

Presente y futuro de la tecnología

Luego de adjudicarse Builder 2020 de Hub APTA, Roberto Parra desarrolló la empresa RSSM (Radiometric Sensing Solutions for Mining) tras lo cual, mediante los lazos creados por  el programa, la startup del rubro minetech se puso en contacto con organizaciones cupríferas, donde destacan Aurubis (Alemania) - dedicada al procesamiento de metales, chatarra y materiales de reciclaje -; y Atlantic Copper (España), de producción de cobre refinado de alta pureza proveniente de diferentes partes del mundo.

“Desde APTA, queremos seguir apoyando y acelerando la creación de empresas como RSSM y su llegada a mercados extranjeros. Nuestra labor es impulsar a dar el primer paso para consolidar este tipo de desarrollos locales, que es un salto cualitativo de pasar de ser una investigación basada en ciencia a un emprendimiento tecnológico y de ahí convertirse en un negocio de alcance internacional”, agrega Varinka Farren, CEO del Hub.

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El sentimiento es compartido desde el Comité Corfo Antofagasta, quienes también han estado observando los avances de este proyecto. El director regional de la institución pública, Luis Alberto Gaete, manifestó que “este emprendimiento tiene un potencial de crecimiento enorme, considerando el valor que posee el tipo de información que entrega y cómo la usa para controlar de mejor forma procesos productivos complejos. Desde Corfo, estamos muy satisfechos de ver cómo instrumentos públicos que apoyan el emprendimiento de base científica-tecnológica, la transferencia tecnológica y los espacios de pilotaje, están dando estos resultados”.