Chile es uno de los países con mayor cantidad de depósitos de relaves en el mundo, los cuales almacenan enormes volúmenes de agua. En un contexto de grave sequía y creciente competencia por el uso del agua en la minería, un equipo de investigación de la Universidad de Chile ha desarrollado un innovador sistema de tratamiento de agua que integra nanofiltración, nanotecnología y biorreactores, logrando la recuperación segura y el reciclaje del agua de los relaves, ofreciendo una solución completamente nueva para la gestión sostenible del agua en zonas mineras áridas.
El "banco de agua" en los relaves, una fuente por explotar
Chile es el mayor productor mundial de cobre y uno de los países con más depósitos de relaves. Estos depósitos almacenan grandes cantidades de agua, como un "banco de agua" dormido que durante mucho tiempo no ha sido aprovechado eficazmente. Debido a que el agua de los relaves contiene sulfatos, arsénico y diversos metales pesados, su descarga o reutilización sin tratamiento representa una grave amenaza para el medio ambiente y la salud humana.
Al mismo tiempo, Chile enfrenta una grave crisis de escasez hídrica. La competencia por el agua entre la minería, la agricultura y el consumo urbano se intensifica cada día, y encontrar nuevas fuentes de agua se ha convertido en un desafío central para la sostenibilidad minera. En este contexto, el equipo de investigación de la Universidad de Chile ha centrado su atención en los depósitos de relaves como una "fuente de agua ignorada".
Sistema de tratamiento integrado en tres etapas
Este proyecto de investigación, denominado "Prototipo de sistema sostenible integrado novedoso para el tratamiento y recuperación de agua de relaves para riego agrícola y/o descarga en acuíferos", cuenta con financiamiento del fondo FONDEF IDeA I+D 2024 de ANID (Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile). Está liderado por Andreina García, profesora del Departamento de Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile e investigadora del Centro Avanzado de Tecnología Minera (AMTC).
El equipo ha desarrollado un sistema de tratamiento integrado en tres etapas que elimina progresivamente diversos contaminantes del agua de relaves:
Primera etapa — Nanofiltración: Como unidad de pretratamiento, purifica inicialmente el agua de relaves, eliminando sólidos suspendidos y contaminantes macromoleculares.
Segunda etapa — Nanotecnología SolArsenic: Es una de las tecnologías centrales del sistema. Este nanomaterial posee una alta capacidad de adsorción, eliminando selectivamente el arsénico del agua, mientras adsorbe metales valiosos presentes en los efluentes de relaves, creando condiciones para la recuperación posterior de recursos.
Tercera etapa — Biorreactor: El módulo de biorreactor, liderado por Yasna Tapia, investigadora del AMTC y académica de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Chile, se encarga de eliminar los sulfatos y metales pesados residuales, asegurando que la calidad del agua tratada cumpla con los estándares de seguridad para riego agrícola o recarga de acuíferos.
Economía circular: Revalorización de "aguas residuales" a "recursos"
La innovación central de este proyecto no solo radica en el tratamiento del agua en sí, sino también en su diseño basado en la economía circular: el sistema, mientras trata el agua de relaves, logra la valorización de múltiples subproductos:
Compost biológico: La biomasa generada durante el proceso del biorreactor puede transformarse en compost biológico para la fitorremediación de depósitos de relaves, proporcionando material de mejora del suelo para la restauración ecológica de estos depósitos.
Recuperación de metales valiosos: Parte de los metales adsorbidos por el nanomaterial SolArsenic tienen valor económico y pueden recuperarse mediante procesos posteriores, generando beneficios económicos adicionales para la mina.
Este modelo tridimensional de "recuperación de agua - extracción de metales - compost biológico" transforma el tradicional "tratamiento de agua de relaves" en un "aprovechamiento integral de recursos de relaves", ofreciendo un nuevo paradigma de valor para la gestión de residuos mineros.
Colaboración entre Codelco Innovación y Glauben Ecology
El proyecto, con una duración de dos años, cuenta con la participación activa del Centro de Innovación de Codelco y Glauben Ecology como socios colaboradores. Los investigadores del AMTC Santiago Montserrat, Rodrigo Quezada y Ayleen Celedón también participan en el desarrollo técnico del proyecto.
La participación de Codelco, el mayor productor mundial de cobre, proporciona un canal para la validación industrial de la tecnología y la incorporación de necesidades reales de aplicación. Glauben Ecology, por su parte, ofrece apoyo especializado en restauración ecológica y tecnologías ambientales. Este modelo de colaboración "investigación académica - desarrollo tecnológico - validación industrial" acorta significativamente el tiempo de transición del laboratorio a la mina.
Apertura de nuevas fuentes de agua para zonas mineras áridas
Alivio de la competencia hídrica entre minería y agricultura
En zonas mineras áridas como Chile, la minería y la agricultura compiten durante mucho tiempo por los recursos hídricos limitados. Esta tecnología permite tratar y recuperar el agua de relaves para su uso seguro en riego agrícola o recarga de acuíferos, garantizando la producción minera y abriendo nuevas fuentes de agua para las comunidades agrícolas circundantes.
Reducción de la huella hídrica minera frente a exigencias ambientales más estrictas
Con el aumento global de los requisitos ambientales para la minería, la gestión de depósitos de relaves se ha convertido en uno de los principales desafíos para las empresas mineras. Esta tecnología ayuda a las mineras a reducir significativamente su huella hídrica, cumpliendo con regulaciones ambientales cada vez más estrictas.
Apoyo al Plan Nacional de Gestión Sostenible de Relaves de Chile
Este proyecto de investigación está altamente alineado con los objetivos del Plan Nacional de Gestión Sostenible de Relaves de Chile: recuperar recursos hídricos mediante innovación tecnológica, reducir el impacto ambiental y promover la valorización de residuos. Sus resultados pueden proporcionar un soporte técnico clave para la implementación del plan.
Expansión a zonas mineras áridas globales
Chile, como el país con mayor cantidad de depósitos de relaves, tiene una experiencia de gestión con relevancia global. Este marco tecnológico puede extenderse a regiones mineras como Perú, Australia y el oeste de China, que también enfrentan sequía y competencia por el agua, ofreciendo una "solución chilena" para la gestión sostenible del agua en la minería mundial.
De "pasivo ambiental" a "activo de recursos"
El valor profundo de esta investigación de la Universidad de Chile radica en redefinir el papel de los depósitos de relaves. Durante mucho tiempo, estos depósitos han sido considerados un "pasivo ambiental" de la minería: ocupación de terreno, riesgo de contaminación y altos costos de gestión. Esta tecnología demuestra que los depósitos de relaves pueden convertirse en un "activo de recursos" de agua, metales valiosos y materiales para restauración ecológica.
Como afirma la líder del proyecto, Andreina García: "Recuperar el agua de los relaves y tratarla según estándares adecuados puede aliviar la presión sobre las fuentes hídricas e impulsar a la minería hacia un camino de desarrollo más sostenible".