Del Drenaje a la Ganancia: Reinventando el Uso del Agua en la Industria Minera

Toda actividad humana depende de la disponibilidad de agua. Desde la supervivencia básica hasta las industrias más complejas e innovadoras, es un recurso cuya calidad y cantidad afecta al bienestar de cada persona, empresa y nación. Sin embargo, el agua, especialmente la de la calidad necesaria para la sociedad humana, no es ilimitada. Ahí es donde entra en juego la gestión del agua. Y como todas las industrias, la industria minera tiene el deber de utilizar el agua de forma responsable y sostenible.

El papel de las algas en la gestión del agua en la industria minera

El agua es fundamental para la rentabilidad de la industria minera y, al mismo tiempo, se consume y contamina en grandes cantidades como parte de este proceso cuando se realiza de manera insostenible, perjudicando a las comunidades y hábitats locales. Esto significa que la industria minera tiene un triple imperativo para una gestión del agua más sostenible, impulsada por necesidades económicas, ambientales y sociales. El agua es esencial tanto en la minería de superficie como en las minas subterráneas para procesos como la supresión de polvo, el procesamiento de minerales y la refrigeración de la maquinaria. Además, la presencia de algas nocivas en el agua contaminada puede degradar aún más los recursos hídricos locales, lo que supone un riesgo para la salud tanto de las personas como de la fauna.

La industria minera es un importante usuario de los recursos hídricos, y muchas explotaciones mineras dependen de grandes cantidades de agua para diversos fines. El agua es esencial para procesar y extraer minerales, para los sistemas de enfriamiento de equipos y maquinaria, para la supresión de polvo y para el lavado y limpieza de equipos y vehículos mineros. Este uso extensivo del agua puede tener profundos impactos en los recursos hídricos locales, tanto en las aguas superficiales como en las subterráneas. En estos cuerpos de agua pueden producirse florecimientos de algas nocivas (FANs), lo que plantea desafíos adicionales en la gestión del agua debido a las toxinas producidas por estos florecimientos.

Desafíos a los que se enfrentan

Las empresas mineras a menudo se enfrentan a desafíos relacionados con la gestión del agua, ya que sus operaciones pueden conducir al agotamiento de los recursos hídricos locales y a la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. Los impactos ambientales y sociales del uso del agua en la industria minera son significativos y afectan a los ecosistemas acuáticos, la vida silvestre y la salud humana. La gestión eficaz del agua es crucial para mitigar estos impactos y garantizar la sostenibilidad de las operaciones mineras.

Un informe publicado por CDP (The Carbon Development Project) en 2013 presentó datos recopilados de empresas sobre su uso del agua y los riesgos asociados. Indicaba que el 64 % de los encuestados de la industria minera habían experimentado consecuencias comerciales negativas relacionadas con el agua en los cinco años anteriores.

En recientes informes del CDP, el Informe de metales y minería de 2019 confirma que los riesgos persisten, ya que los encuestados del sector han sufrido pérdidas económicas relacionadas con el agua por valor de 11 800 millones de dólares en los últimos cinco años. Comprender las necesidades y la calidad del agua es esencial para crear programas que equilibren las grandes necesidades de agua de las operaciones mineras exitosas. El enfoque adecuado de la gestión y el tratamiento del agua puede ayudar a aliviar los problemas operativos y mantener a raya los impactos empresariales, al tiempo que se maximiza la eficiencia de las operaciones mineras.

¿Para qué se utiliza el agua en la industria minera?

• El procesamiento de minerales utiliza agua en cantidades industriales para la extracción en canteras, la molienda de materiales extraídos, la inyección de agua para la recuperación secundaria de petróleo o para la recuperación no convencional de petróleo y gas (como la fracturación hidráulica), y otras operaciones asociadas. Varios materiales económicamente relevantes requieren agua para su extracción, como el carbón, el hierro, la arena, la grava, el petróleo crudo y el gas natural. Además, el agua es necesaria para el enfriamiento de la maquinaria, para la separación centrífuga y para el procesamiento químico.
• Los sistemas de control de polvo húmedo requieren grandes cantidades de agua. Estos sistemas utilizan boquillas de pulverización para aplicar agua en la fuente de polvo y evitar que el polvo se disperse en el aire en primer lugar, o para dirigirse a las partículas de polvo en el aire para suprimirlas y minimizar la distancia que recorre el polvo. Ya sea durante el procesamiento de minerales, en vertederos de residuos o en caminos de acarreo, el control del polvo es vital para minimizar los riesgos de salud y seguridad, así como para reducir el impacto en el medio ambiente.
• El transporte suele ser el mayor consumidor de agua de una mina. El mineral se tritura y se suspende en una lechada acuosa, que luego se bombea a través de una tubería hasta la planta de procesamiento. Aunque utiliza más agua que los métodos de transporte convencionales, como los camiones o los trenes, este método es mucho más eficiente desde el punto de vista energético y económicamente viable.

Tipos de agua en la minería

• El agua cruda se refiere al agua procedente de precipitaciones, aguas subterráneas, ríos o lagos. Se utiliza principalmente para satisfacer las demandas operativas, como el consumo de los empleados, el agua de reposición de procesos, las necesidades de agua de las minas subterráneas, el lavado de equipos móviles y los sistemas de extinción de incendios.
• El flujo conforme describe el agua sin contacto que no ha interactuado con actividades mineras o de procesamiento de minerales. Esta agua cumple con las regulaciones ambientales y puede ser descargada directamente al medio ambiente sin necesidad de tratamiento.
• El flujo no conforme, o agua de contacto, ha entrado en contacto con procesos mineros, como el procesamiento de minerales y la eliminación de relaves. Como resultado, no es apto para su descarga directa al medio ambiente y normalmente requiere tratamiento.

Las operaciones mineras subterráneas, en particular, requieren volúmenes sustanciales de agua para funciones críticas como el enfriamiento de pozos y la supresión de polvo. Para mejorar la eficiencia en el uso del agua, el flujo no conforme se recoge a menudo, se reutiliza in situ en la mayor medida posible y, posteriormente, se trata para cumplir las normas reglamentarias.

En resumen, sin cantidades adecuadas de agua limpia disponible, muchos minerales no pueden extraerse para empezar. El acceso al agua es necesario para el uso seguro y eficiente de la maquinaria industrial y para reducir los riesgos para la salud humana, y mejora la rentabilidad de los yacimientos, especialmente los remotos que no tienen acceso a carreteras o infraestructuras ferroviarias.

Desafíos para la gestión del agua debido a los florecimientos de algas nocivas

Los desafíos que se encuentran al tratar de suministrar agua para una operación minera dependerán de la región. En climas secos como el suroeste de Estados Unidos, el norte de Chile, el sur de Perú y el norte de África, la cuestión clave es la escasa disponibilidad de agua. El déficit debe subsanarse mediante una gestión eficiente del agua centrada en su conservación y reutilización.

Por ejemplo, en el desierto de Atacama, en el norte de Chile, las actividades mineras han intensificado las tensiones entre el desarrollo económico y la preservación del medio ambiente debido al consumo sustancial de agua que afecta a los ecosistemas y las comunidades locales.

En regiones húmedas como Colombia, Indonesia y Nueva Caledonia, los obstáculos incluyen inundaciones, que pueden provocar derrames, erosión y fallos en las infraestructuras. Por último, las operaciones en climas fríos como Canadá, Rusia y Finlandia deben tener en cuenta el agua resultante del deshielo de la nieve y el hielo debido a la actividad minera, asegurando que sea posible un drenaje adecuado sin afectar al medio ambiente o a la actividad de extracción.

Las actividades mineras pueden perturbar los ecosistemas acuáticos, afectando a los organismos microscópicos que desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de la calidad del agua. El uso no sostenible puede tener consecuencias adversas para los seres humanos y el mundo vivo. Acontecimientos como el derrame de cianuro de Baia Mare destruyen los ecosistemas, generan altos costos debido a demandas ambientales y disminuyen la confianza del público en la minería. 100 000 toneladas de agua contaminada con cianuro se vertieron cuando se rompió un embalse, liberándolas en los ríos locales Someş, Tisza y Danubio, acabando con hasta el 80 % de la vida acuática en las regiones afectadas y contaminando el agua potable de más de 2,5 millones de personas. Por eso, cada mina debe desarrollar un enfoque holístico e integrado de la gestión del agua.

Efectos de la minería en la salud del agua potable

La industria minera puede tener un impacto significativo en la calidad del agua potable, especialmente en las comunidades cercanas a las operaciones mineras. La extracción y el procesamiento de minerales pueden liberar contaminantes y toxinas nocivas en el medio ambiente, contaminando las fuentes de agua potable. La exposición a metales

pesados y otras sustancias tóxicas procedentes de las actividades mineras también puede provocar graves problemas de salud, como un mayor riesgo de cáncer, problemas neurológicos y de desarrollo, y problemas gastrointestinales y renales.

Los florecimientos de algas nocivas (FANs) son una preocupación importante en las aguas afectadas por la minería. Estos florecimientos se producen cuando las algas producen toxinas que pueden dañar a los seres humanos y a la vida silvestre. Las algas verdeazuladas, en particular, pueden producir toxinas que causan daños en el hígado y los riñones. La presencia de algas nocivas en las fuentes de agua potable puede suponer importantes riesgos para la salud de las comunidades locales. Se están llevando a cabo investigaciones para estudiar los efectos a largo plazo de estos florecimientos en la salud y enfoques innovadores para gestionarlos y gestionar las toxinas asociadas.

¿Cómo pueden las empresas mineras mejorar la eficiencia en el uso del agua?

Las empresas mineras están adoptando cada vez más métodos para mejorar la eficiencia en el uso del agua, impulsadas por la necesidad de reducir los impactos ambientales y cumplir con las regulaciones. El monitoreo y la presentación de informes sobre el uso del agua también son componentes críticos de la gestión eficiente del agua.

Las tecnologías innovadoras están desempeñando un papel clave en la mejora de la eficiencia en el uso del agua. Las plantas de tratamiento de agua pueden eliminar los contaminantes y toxinas de las aguas residuales, haciéndolas aptas para su reutilización. Las empresas mineras con visión de futuro están implementando sistemas que reciclan y reutilizan el agua, junto con tecnologías que reducen el uso de agua en las operaciones de procesamiento y extracción. Estos esfuerzos no solo conservan el agua, sino que también reducen los costos operativos y la huella ambiental.

Marcos regulatorios y participación de la comunidad

Los marcos regulatorios y la participación de la comunidad son componentes críticos de la gestión responsable del agua en la industria minera. Los gobiernos y los organismos reguladores responsabilizan a las empresas mineras por su uso del agua y sus impactos ambientales. Los marcos normativos clave incluyen evaluaciones de impacto ambiental, normas y reglamentos de calidad del agua, así como requisitos de permisos y licencias.

La participación de la comunidad es igualmente importante, ya que las operaciones mineras pueden afectar significativamente a las comunidades locales. Las empresas mineras deben colaborar activamente con las comunidades locales y las partes interesadas para atender sus preocupaciones y necesidades. La comunicación y la colaboración transparentes pueden ayudar a generar confianza y garantizar que las actividades mineras se lleven a cabo de manera socialmente responsable.

¿Por qué las industrias mineras necesitan soluciones ecológicas?

Los productos químicos no son una solución sostenible para la industria minera, ya que pondrían en riesgo el cumplimiento de las normas medioambientales. Las soluciones sostenibles son esenciales para reducir los impactos ambientales y sociales del uso del agua en la industria minera. En los últimos años, muchas empresas están explorando prácticas sostenibles de gestión del agua, utilizando fuentes de energía renovables y desarrollando planes de recuperación y rehabilitación. Se comprometen activamente con las comunidades locales para garantizar operaciones responsables. Al gestionar el agua de forma sostenible, también ayudan a mitigar el impacto de las algas nocivas.

Algunas empresas están adoptando soluciones innovadoras, como sistemas basados en algas para eliminar contaminantes y toxinas de las aguas residuales. El uso de humedales y techos verdes también son alternativas que se están explorando para reducir la escorrentía de aguas pluviales y mejorar la calidad del agua. Otras implementan tecnologías avanzadas, como el monitoreo del agua en tiempo real y métodos sostenibles de tratamiento de algas, para reutilizar el agua existente y aumentar la eficiencia. Al adoptar estas prácticas, la industria minera reduce su impacto ambiental y apoya el bienestar de las comunidades locales.

Métodos adicionales para utilizar en plantas de tratamiento de agua

A medida que aumenta la presión para mejorar la eficiencia y reducir el impacto medioambiental de la minería, es necesario implementar tecnologías para optimizar el uso del agua. Estos enfoques incluyen limitar el volumen de agua utilizada en las operaciones, utilizar fuentes de agua de menor calidad como el agua de mar y tratar el agua de la minería para su reutilización.

Se necesitan métodos adecuados para garantizar la disponibilidad de agua y evitar el uso excesivo de productos químicos, que puede suponer un riesgo para el cumplimiento de la normativa medioambiental. Una forma de capturar el flujo no conforme para su reutilización y tratamiento es mediante las presas de relaves. Sin embargo, el alto nivel de pH y salinidad con frecuencia dan lugar a florecimientos de algas, que pueden obstruir los filtros y hacer que la reutilización del agua sea significativamente más lenta y costosa. Los productos químicos como el sulfato de cobre alteran la composición química natural del agua y no tienen efectos duraderos. Aunque es una opción más fácil para eliminar el crecimiento de algas, tiene graves impactos ambientales que no siempre cumplen con las regulaciones. La eliminación y limpieza manuales son costosas, requieren mucha mano de obra y tiempo, lo que ralentiza la extracción y reduce las ganancias.

Solución sostenible para el agua potable

Las empresas mineras están utilizando la boya MPC, una solución innovadora y respetuosa con el medio ambiente para controlar el crecimiento de algas y mejorar el uso del agua. Comprender las diferentes especies de algas y sus condiciones específicas de crecimiento es crucial para desarrollar métodos eficaces y sostenibles de control de algas. La tecnología de ultrasonidos solo se dirige al crecimiento de algas, dejando ilesa a la demás vida acuática y evitando que se liberen toxinas de algas. El sistema puede prevenir los florecimientos de algas mediante el uso de monitoreo en tiempo real de la calidad del agua. Esto permite continuar con las actividades comerciales habituales, a la vez que se conserva el agua y se ahorra tiempo y dinero.

Fitorremediación y algas

La fitorremediación, el uso de plantas para eliminar contaminantes del medio ambiente, puede ser un método eficaz para mitigar los efectos de los florecimientos de algas. Se ha demostrado que las algas, en particular las algas verdes, son eficaces para eliminar metales pesados y otros contaminantes del agua. Este proceso implica que las algas absorban y acumulen contaminantes, limpiando así el agua. La industria minera, que a menudo genera grandes cantidades de aguas residuales, podría beneficiarse potencialmente del uso de algas para la fitorremediación.

2 Casos:

• Presa de relaves de Vale en Brasil
  La empresa Vale el mayor productor de mineral de hierro del mundo, se enfrentó a problemas con los florecimientos de algas en su presa de residuos de Barragem Sul. Estos florecimientos causaban malos olores y provocaban quejas de los residentes cercanos sobre la calidad del agua. En respuesta, el 8 de mayo de 2021, Vale desplegó tres unidades MPC-Buoy. Los datos posteriores a la instalación indicaron un control exitoso de las algas, con concentraciones de clorofila y ficocianina que se mantuvieron entre 0 y 3 µg/L. La turbidez osciló entre 1.39 y 17.62 FNU, con una media de 3.7 FNU. Además, el pH del agua fue de 7.33 de media, lo que refleja una mejora de la calidad del agua.
• Proyecto de oro de Masbate en Filipinas
  El proyecto de oro de Masbate en Filipinas se enfrentó a importantes retos operativos debido al crecimiento de algas en su presa de residuos. Esto obstruyó los filtros de arena en la planta de tratamiento de agua. Esto requirió un mantenimiento diario, lo que aumentó los costos operativos. Para solucionarlo, en febrero de 2021, PGPRC instaló seis sistemas MPC-Buoy. En seis meses, los niveles de clorofila a disminuyeron de una línea de base de 200 mg/L a 1.2 mg/L. Esta reducción sustancial no solo mejoró la calidad del agua, sino que también disminuyó la frecuencia de limpieza de los filtros. Por lo tanto, condujo a operaciones más eficientes y ahorros de costos.

Conclusión

El agua es esencial en todas las etapas del proceso minero, pero su uso responsable es cada vez más importante. La gestión del agua es necesaria para garantizar el buen funcionamiento de las operaciones y proteger las comunidades y los ecosistemas locales. Con los crecientes desafíos medioambientales y las regulaciones más estrictas, las empresas mineras tienen una oportunidad real de generar un impacto positivo. Para ello, deben recurrir a soluciones sostenibles como el control de algas y utilizar métodos basados en la naturaleza. Las empresas pueden reducir costes, cumplir con la normativa y proteger el medio ambiente al mismo tiempo.