Revista Nueva Minería

Esenciales para diversas fases del proceso minero, las maquinarias están presentes desde la extracción hasta el procesamiento y transporte final de los minerales.

Por Joaquín Ruiz
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La eficiencia, seguridad y productividad que siempre se les exige a las operaciones mineras requiere de maquinarias pesadas que estén a la altura de estos desafíos. Y no sólo se trata de camiones. La diversidad de maquinarias que se usan en la minería es amplia.

Excavadoras, perforadoras, palas eléctricas, equipos de trituración y molienda, cargadores frontales, bulldozers, motoniveladoras, equipos de transporte continuo, grúas, manipuladores telescópicos y los tradicionales camiones de gran tonelaje, son sólo algunas de las maquinarias pesadas que se ven a diario en las faenas mineras. Todas ellas esenciales para diversas fases del proceso minero, desde la extracción hasta el transporte y procesamiento de minerales.

Y tal como ha ocurrido en general con todos los equipos que se utilizan en la minería, las maquinarias pesadas han experimentado en los últimos años un continuo avance en tecnología que les permite ser cada vez más eficientes, productivos y seguros.

“El aspecto más relevante es el aumento de la envergadura de los equipos y la tendencia a la automatización y la inteligencia artificial. (También destacan) sensores avanzados que permiten recolectar, analizar y utilizar datos en tiempo real”, dice Philippe Schaad, director de carreras del área de Mecánica de Inacap, sede Iquique.

El académico de Inacap también menciona el aumento de la eficiencia energética de las maquinarias; el diseño ergonómico y el mayor confort que mejora la seguridad y comodidad del operador; el monitoreo en terreno; la evaluación de yacimientos y la planificación de la mina; y el mantenimiento predictivo basado en la implementación de sistemas basados en datos recopilados por sensores que permite anticipar y abordar problemas mecánicos antes de que se conviertan en fallas catastróficas.

Asimismo, destacan los diversos sistemas tecnológicos que hoy están disponibles en las máquinas, como, por ejemplo, los sistemas de telemetría que se utilizan para monitorear el rendimiento de los equipos en tiempo real. Estos sistemas “facilitan el mantenimiento predictivo al anticipar problemas y programar reparaciones antes de que ocurran fallas críticas”, explica Cristian Cavieres, director de Ingeniería en Maquinaria y Vehículos Pesados de Duoc UC, sede San Joaquín.

La minería también ha adoptado sistemas de posicionamiento global (GPS) y software de planificación avanzado para mejorar la precisión en la planificación de operaciones, gestión de flotas y extracción de materiales, lo que toca directamente a las maquinarias pesadas. Lo mismo ocurre con la Realidad Virtual (RV) y la Realidad Aumentada (RA) y el creciente uso de big data que ha mejorado la toma de decisiones, la planificación y la eficiencia operativa en la minería.

“Estos avances tecnológicos no solo han mejorado la eficiencia y seguridad en la minería, sino que también han contribuido a la sostenibilidad y reducción del impacto ambiental de estas operaciones. La maquinaria pesada moderna es más inteligente, eficiente y está diseñada para enfrentar los desafíos específicos de la industria minera”, asegura Cristian Cavieres, de Duoc UC.

Automatización

Aunque muchas de las funciones fundamentales de las maquinarias pesadas en minería han permanecido constantes, ha habido avances tecnológicos y cambios en las prácticas operativas que han llevado a algunas modificaciones en sus usos.

Una de las más modificaciones más relevantes se relaciona con la automatización y el control remoto, lo que ha permitido que algunas operaciones sean realizadas sin la presencia física de personas en los equipos, lo que no solo mejora la seguridad, sino que también permite operaciones más eficientes.

“Ha habido una evolución significativa en términos de automatización, eficiencia y sostenibilidad. La tecnología ha permitido la realización de ciertas labores de manera más segura y eficiente, y la industria continúa adoptando nuevas prácticas para mejorar la productividad y reducir su impacto ambiental”, destaca Cristian Cavieres, de Duoc UC. Además, “en la actualidad, con el aumento de envergadura, estas actividades se hacen con mayor eficiencia”, agrega Philippe Schaad.

Motores

Otro aspecto relevante de las maquinarias pesadas que se utilizan en minería es la evolución que han tenido sus motores, que apuntan cada vez más a una mayor eficiencia, reducción de emisiones y adopción de tecnologías más limpias.

“Los fabricantes de motores se han centrado en mejorar la eficiencia de combustión y la gestión de energía. Esto se traduce en un uso más eficiente del combustible, lo que no solo reduce los costos operativos, sino que también disminuye la huella de carbono de las operaciones mineras”, destaca Cristian Cavieres, de Duoc UC.

Entre las tecnologías de reducción de emisiones disponibles en las maquinarias se pueden mencionar los filtros de partículas diésel (DPF), los sistemas de recirculación de gases de escape (EGR) y los catalizadores selectivos de reducción (SCR) “que han contribuido significativamente a la reducción de emisiones contaminantes”, asegura Cristian Cavieres.

Asimismo, la mayor eficiencia energética y la reducción de emisiones se ha logrado mediante cambios en la tecnología de inyección directa, disminución del peso de los componentes de motor, “y el aumento de la temperatura de la fuente caliente como los motores con pistones bimetálicos de aluminio y acero”, explica Philippe Schaad, de Inacap.

También destacan los motores eléctricos e híbridos, y los sistemas de control electrónico del motor que han permitido optimizar la mezcla de combustible, la presión del turbo y otros parámetros para mejorar la eficiencia y reducir las emisiones.

Por otra parte, se ha avanzado en diseños más ligeros, que ha permitido reducir el peso mediante el uso de materiales avanzados, lo que ha contribuido a mejorar la eficiencia y reducir el consumo de combustible. Esto es especialmente relevante en equipos móviles donde la eficiencia del combustible es esencial.

“Estos avances en la tecnología de motores no solo tienen beneficios económicos al mejorar la eficiencia operativa y reducir los costos de combustible, sino que también contribuyen a la sostenibilidad y al cumplimiento de normativas ambientales más rigurosas en la industria minera”, dice Cristian Cavieres, de Duoc UC.

Desafíos

Aun cuando los avances que han experimentado los equipos en los últimos años han sido relevantes, los expertos consideran que las maquinarias pesadas en la minería enfrentan varios desafíos en el corto y mediano plazo, como la seguridad operativa y la prevención de accidentes, siempre prioritario en la industria minera.

La adecuada capacitación del personal y la disponibilidad de repuestos también es mencionado como un factor relevante a considerar, tal como la ciberseguridad, que se vuelve crucial para proteger contra posibles amenazas que podrían afectar la operación de la maquinaria.

Y, por cierto, sigue siendo un desafío permanente continuar avanzando en la eficiencia energética, la reducción de emisiones y la exploración de nuevas fuentes de energía, como la electricidad y las tecnologías de hidrógeno que pueden contribuir a una mayor eficiencia y sostenibilidad.