Contents
La minería, en esencia, es un concepto muy simple, en el que los avances tecnológicos a lo largo de los años han sido grandes, aunque no revolucionarios. Sin embargo, hoy la industria minera se encuentra en medio de lo que algunos podrían llamar una revolución. La digitalización de la tecnología minera, incluida la inteligencia artificial y la robótica, ha influido en el proceso minero, tema que desarrollamos en este artículo.
La tecnología minera a lo largo de los años
La minería es un concepto bastante sencillo: remover roca para exponer el mineral, recuperar y procesar dicho mineral y luego utilizarlo. Aunque los avances tecnológicos han influido enormemente en el desarrollo de la exploración y la minería de recursos minerales desde que este proceso se empleó por primera vez hace milenios, en gran medida ha seguido los mismos principios básicos.
De este modo, muchas mejoras han hecho que la recuperación del mineral sea más eficiente o posible a mayores profundidades. Las operaciones de superficie pasaron a ser subterráneas, se emplearon animales de tiro, se utilizaron maquinarias de madera para elevar mineral y roca o para drenar los pozos mineros; los explosivos comenzaron a ser la norma para la remoción de roca y la minería se convirtió en una industria de gran escala.
Ahora, miles de años después de sus inicios, el proceso minero está atravesando una especie de revolución en lo que respecta a la digitalización, la robótica y la tecnología inteligente.
A continuación, presentamos una lista de los avances tecnológicos y tendencias más importantes en la minería moderna, sin un orden en particular.
Transformación digital: IA, modelos digitales y análisis predictivo
Uno de los cambios más significativos de los últimos años ha afectado a uno de los factores que se mantuvo prácticamente inalterado en la minería desde sus inicios: el trabajo humano. Aunque este cambio comenzó hace siglos con la introducción de diversos dispositivos mecánicos diseñados para asistir a las personas y mejorar la producción, solo recientemente ha empezado a evolucionar hacia un proceso mecánico asistido por humanos. Junto con ello, se observa claramente una tendencia hacia la digitalización total.
Inteligencia Artificial (IA)
Hoy en día, es posible emplear herramientas de analítica predictiva e inteligencia artificial para anticipar fallas en los equipos y planificar en consecuencia, reducir tiempos de inactividad y costos de mantenimiento, así como optimizar el proceso de extracción y coordinar la logística con una tasa de error mucho menor.
Modelos digitales
Además de lo anterior, o más bien en conjunto con ello, la aparición de los gemelos digitales ha demostrado ser un verdadero cambio de paradigma en la industria. Estos “gemelos” son réplicas virtuales de minas y maquinaria que permiten realizar simulaciones y evaluaciones de riesgos sin interrumpir las operaciones normales de la mina.
Todos los datos utilizados y recopilados mediante estos procesos pueden ser fácilmente accesibles y compartidos, lo que genera una mayor transparencia operativa y, en consecuencia, una mayor rendición de cuentas y confianza por parte de gobiernos, inversionistas y comunidades afectadas.
Las tecnologías avanzadas de perforación están surgiendo como nunca
Automatización y robótica
Como ya se mencionó, muchas minas en todo el mundo dependen de maquinaria para la mayor parte del trabajo realizado. Tradicionalmente, estas máquinas eran operadas completamente por humanos, pero con los avances en automatización han alcanzado un grado de autonomía cada vez mayor, al punto de que hoy algunas pueden operar de forma totalmente automatizada.
Camiones, perforadoras y excavadoras, por ejemplo, son algunas de las máquinas tradicionalmente asociadas a las operaciones mineras que pueden ser automatizadas. Esto reduce la dependencia del trabajo humano, lo cual es especialmente útil en entornos muy remotos o peligrosos.
Procesos mineros más eficientes
Además de la automatización de la maquinaria, la robótica y los drones pueden mejorar significativamente la eficiencia del proceso minero. Los drones pueden ayudar en el mapeo y las inspecciones, especialmente aquellos equipados con LiDAR e imágenes térmicas, mientras que diversos tipos de robots pueden mejorar la seguridad de los trabajadores al evitar su exposición a condiciones inestables.
En países con altos costos laborales, estas medidas pueden representar un ahorro económico significativo, además del beneficio evidente de mejorar la exploración y la extracción. Sin embargo, en muchas partes del mundo, la elevada inversión inicial necesaria para su implementación constituye una barrera importante para su adopción generalizada.
Aun así, la tendencia hacia la automatización está actualmente en pleno auge, y es razonable esperar que la mayoría de las operaciones mineras del mundo pronto se realicen con maquinaria automatizada y robots.
Mayor seguridad mediante tecnología inteligente
Aunque el futuro de la minería parece estar definido por el uso generalizado de la automatización, también se están desarrollando e implementando tecnologías inteligentes para aumentar la seguridad de los operadores humanos en sitio.
El término clave hoy en día es IoT o Internet de las Cosas. “Habilitado para IoT” se refiere a dispositivos y sistemas equipados con sensores y software capaces de intercambiar datos en línea. Estos dispositivos, como cascos, chalecos y otros wearables, pueden proporcionar evaluaciones de riesgos y peligros en tiempo real. Son capaces de detectar gases nocivos, medir la fatiga y monitorear indicadores fisiológicos, alertando a los operadores sobre condiciones peligrosas.
Los dispositivos inteligentes se complementan con sistemas de localización en tiempo real (RTLS), que monitorean a los trabajadores y equipos en operaciones subterráneas. Estos sistemas pueden rastrear y registrar dónde ocurrieron incidentes o dónde se encontraron condiciones peligrosas.
Además, los sistemas predictivos de seguridad utilizan sensores para recopilar datos como actividad sísmica o tensión en los equipos, y los combinan con la información de los dispositivos habilitados para IoT para crear un panorama claro de los riesgos esperados y las áreas que deben evitarse.
La perforación direccional en la práctica
Innovaciones sostenibles y ecológicas
La minería comenzó como un proceso de bajas emisiones de carbono, utilizando inicialmente solo trabajo manual, luego animales de tiro y maquinaria de madera accionada por agua o por dichos animales. Desde la Revolución Industrial, la minería ha incrementado significativamente sus emisiones de carbono, con maquinaria pesada impulsada hoy en día por motores de combustión interna.
Sin embargo, la tendencia actual es regresar a una minería de menor huella de carbono, no eliminando la maquinaria, sino utilizando electricidad y energías renovables para operarla. La energía hidroeléctrica se usa cada vez más en los sitios mineros, mientras que los camiones de acarreo eléctricos y las perforadoras alimentadas por baterías están reemplazando de forma progresiva a las impulsadas por diésel. Aunque esta transición es costosa al inicio, promete reducir los costos operativos a largo plazo y cumplir con los objetivos climáticos.
Biominado
El biominado es otro desarrollo importante que reduce la huella de carbono de ciertas operaciones mineras. En términos simples, es un proceso que utiliza microorganismos para extraer minerales del mineral. Actualmente, algunos sistemas de biooxidación pueden resultar prohibitivamente costosos para minerales que no sean de alto valor, como el oro.
Los métodos avanzados de lixiviación pueden recuperar más mineral a partir de relaves que anteriormente se consideraban antieconómicos de procesar. Esto puede extender la vida útil de ciertas operaciones mineras sin necesidad de extraer más mineral.
Otra forma de aumentar la sostenibilidad es reducir el uso de agua. Los sistemas de reciclaje en circuito cerrado y la filtración avanzada pueden disminuir la extracción de agua dulce y minimizar los riesgos de contaminación.
Tecnologías avanzadas de detección y clasificación
La tecnología avanzada de detección está haciendo que la clasificación del mineral sea mucho más eficiente. Mediante diversos métodos de escaneo, como fluorescencia inducida por láser o transmisión de rayos X, los minerales valiosos pueden identificarse y separarse del material estéril mientras se desplazan por las fajas transportadoras. De esta manera, no es necesario triturar y moler más material del estrictamente necesario para la separación y clasificación de minerales.
Estos métodos se están mejorando mediante aprendizaje automático e inteligencia artificial, automatizando el proceso y aumentando aún más su eficiencia. Además, las unidades modulares de clasificación por sensores pueden desplegarse en cualquier lugar y trasladarse de un sitio a otro.
El trabajo en equipo es clave para operaciones de perforación exitosas
Creciente uso de la perforación direccional
Desarrollada principalmente para la industria del petróleo y gas, la perforación direccional encontró su lugar en la minería cuando la precisión se volvió crucial para ciertos proyectos. Sin embargo, hoy en día existen muchas más ventajas en el uso de esta tecnología que van mucho más allá de la precisión.
Un menor impacto ecológico es una de esas ventajas. Al poder alcanzar múltiples objetivos desde un solo pozo madre, la perforación de exploración puede realizarse con menos plataformas, lo que implica menos alteraciones al entorno local. Además, perforar menos metros totales reduce la perturbación del subsuelo y disminuye la huella de carbono de la fase de exploración.
Como es evidente, menos metros perforados y programas de perforación más cortos aumentan la eficiencia de costos de las operaciones mineras.
Una nota sobre la perforación diamantina direccional
En el caso específico de la perforación diamantina direccional, otro beneficio es el menor consumo de agua en comparación con la perforación con motor de lodos. Esto puede incrementar aún más la sostenibilidad de las operaciones mineras y ayudar a las compañías a alinearse mejor con los objetivos climáticos nacionales o globales.
Aunque nuestra sociedad moderna requiere cada vez más minerales, la industria minera busca impactar cada vez menos al medio ambiente; aumentar su eficiencia, pero reducir su huella de carbono; ser más rentable, pero también más sostenible.
Por ello, es claro que el futuro de la minería estará definido por la automatización, el uso generalizado de sensores, el aprendizaje automático, la inteligencia artificial y la energía verde.
Tecnología avanzada de direccionamiento de pozos en minería
Aziwell es un proveedor líder de soluciones de perforación direccional y ofrece servicios, alquiler y productos de software para perforación direccional. En el centro de esto se encuentra nuestra avanzada tecnología de direccionamiento de barrenos, que reduce la huella ambiental mediante la reducción del número de plataformas de perforación, el tiempo operativo y las emisiones de CO₂. Nuestra perforadora direccional, AZIDRILL, es precisa, no requiere varillas ni equipos especiales y no tiene limitaciones de profundidad.
