Minería sostenible

Un nuevo método promete aumentar la eficiencia de las técnicas de extracción de minerales.

La primera central eléctrica en utilizar un lecho fluidizado en la década de 1960. Esta antigua planta de energí­a de carbón es parte del parque industrial Lippewerk en Lünen, Alemania. [WIKIMEDIA COMMONS/CC BY SA 3.0]

Obtener minerales del suelo es un trabajo muy desagradecido, ya que la mayor parte de lo que extraen los mineros suelen ser sedimentos inservibles. En algunas minas de cobre chilenas, por ejemplo, se procesan cientos de miles de toneladas de material cada día, «pero el 95 por ciento son desechos», señala D. R. Nagaraj, experto en la industria minera de la Universidad de Columbia. Para separar los preciados minerales, los ingenieros suelen enviar burbujas de aire a través del material. Ahora, un nuevo método podría aumentar la eficiencia de este costoso proceso.

Con la técnica actual, conocida como «lecho fluidizado burbujeante», las burbujas de aire empujan los sedimentos hacia arriba a través de una cámara. Eso separa las partículas de distintos tamaños y permite retirar los residuos en la parte superior. Pero este procedimiento consume mucha agua y energía, en parte porque el movimiento caótico de las burbujas reduce su eficiencia, según explica Chris Boyce, ingeniero químico de la Universidad de Columbia. Las burbujas «se unen y se dividen y no conservan un tamaño uniforme», añade, y eso hace que el proceso de separación sea irregular.

En Proceedings of the National Academy of Sciences, Boyce y sus colaboradores han descrito una forma de mantener las burbujas alineadas, lo que reduce la energía requerida para separar los minerales de los desechos. Para ello, montaron la cámara en una plataforma que vibraba a un ritmo constante y hallaron que las burbujas de aire ya no eran caóticas, sino que se organizaban en filas ascendentes. Las vibraciones hacen que las partículas alternen entre un estado más sólido y otro más fluido, comportándose unas veces como la arena de un castillo construido en la playa y otras como los granos de un reloj de arena, explica Boyce. Los autores documentaron cómo este rápido cambio ordenaba las burbujas, un fenómeno que los modelos previos de las interacciones sólido-gas no lograban predecir.

Esos resultados experimentales se observaron con aparatos y partículas de distintos tamaños, algo que Boyce considera prometedor debido al gran cambio que conlleva pasar del laboratorio a la industria. Kristian Waters, ingeniero de materiales de la Universidad McGill que no participó en el estudio, opina que esa es la pregunta clave: «¿Cómo podemos aumentar la escala del proceso? Algunas minas extraen cientos de miles de toneladas de mineral al día».

Boyce colabora con expertos como Nagaraj para poner en práctica sus hallazgos y reducir la huella ambiental de la minería. Todas las tecnologías incipientes, como los coches eléctricos, siguen precisando minerales, concluye Nagaraj, así que «si la minería no es sostenible, nada lo será».

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