Chile es el centro mundial de la minería del cobre y el tercer país con mayor cantidad de depósitos de relaves. En los tranques de relaves del árido norte se almacenan millones de metros cúbicos de agua. En un contexto de creciente crisis hídrica y la necesidad de una minería sostenible, recuperar de forma segura el agua de estos depósitos "dormidos" y devolverla al ciclo productivo o al medio ambiente se ha convertido en un gran desafío tecnológico para los países mineros.

El 23 de julio de 2026, el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de la Universidad de Chile presentó oficialmente un prototipo de sistema integrado de tratamiento y recuperación de agua de relaves. Mediante la integración de tres tecnologías, por primera vez se logra eliminar simultáneamente sulfatos, metales pesados y metaloides del agua de relaves de composición química compleja, elevando la calidad del agua tratada a los estándares para riego agrícola o descarga segura en acuíferos. El proyecto cuenta con financiamiento del fondo ANID FONDEF IDeA I+D 2024 (ID del proyecto: ID24I10113) y el apoyo conjunto de Codelco Innovación y Glauben Ecology.

Millones de metros cúbicos de "agua minera" atrapados en tranques de relaves

Chile, como mayor productor mundial de cobre, posee una enorme cantidad de depósitos de relaves. El volumen de agua almacenada en estos tranques es considerable, pero debido al contacto prolongado con reactivos de flotación y partículas minerales, su composición es extremadamente compleja: altas concentraciones de sulfatos, presencia de múltiples metales pesados (molibdeno, manganeso, cobre, hierro, etc.) y, en algunas zonas, contaminación por arsénico como metaloide. Las tecnologías de tratamiento convencionales suelen abordar un solo contaminante, con costos elevados y alto consumo energético, lo que dificulta su aplicación a gran escala en faenas mineras.

Tres etapas integradas para la "recuperación total" del agua de relaves

El equipo del AMTC desarrolló un sistema integrado de tres etapas: separación por membranas de nanofiltración, nanomateriales adsorbentes y biorreactor. Cada etapa actúa con precisión sobre contaminantes específicos del agua de relaves, siguiendo principios de economía circular.

Primera etapa: Separación por membranas de nanofiltración — "retención precisa" de sulfatos

La primera etapa utiliza membranas de nanofiltración que, mediante su selectividad, retienen eficientemente los sulfatos y otros contaminantes principales del agua de relaves. El "concentrado" (con alta carga de contaminantes) y el "permeado" (agua parcialmente purificada) generados en este paso siguen rutas de tratamiento posteriores, logrando una separación y reducción inicial de contaminantes.

Segunda etapa: Sistema de nanoadsorción SolArsenic — tecnología patentada del AMTC

El permeado y el concentrado ingresan al sistema SolArsenic, desarrollado y patentado por el AMTC. Este sistema utiliza nanomateriales adsorbentes que capturan y encapsulan eficientemente metales pesados y arsénico del agua.

Ventajas técnicas clave: Los materiales adsorbentes de SolArsenic no solo son regenerables y reutilizables, sino que también tienen la capacidad de adsorber selectivamente metales de valor (molibdeno, manganeso, cobre, hierro, etc.). Esto significa que, mientras trata el agua residual, el sistema puede recuperar simultáneamente metales valiosos del agua de relaves, transformando "contaminantes" en "recursos secundarios" y abriendo una vía adicional de recuperación de valor.

Tercera etapa: Biorreactor basado en residuos agrícolas y mineros — un ciclo cerrado de residuo a fertilizante

El agua tratada en las dos primeras etapas ingresa al biorreactor. Su innovación principal radica en el medio de reacción mixto basado en residuos agrícolas y mineros.

Doble beneficio:

Eliminación eficiente de sulfatos residuales: El biorreactor utiliza la actividad metabólica de microorganismos en la matriz de residuos para degradar y eliminar los sulfatos restantes del agua;

Conversión de residuos en fertilizante: Los residuos sólidos generados durante el proceso no son "desechos secundarios", sino que se han validado como "biocompost" para la fitorremediación de tranques de relaves.

La Dra. Yasna Tapia, investigadora del AMTC y académica de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile, señaló: "La innovación del biorreactor es que no solo elimina los sulfatos del agua, sino que transforma los residuos del proceso en biocompost validado para la fitorremediación de relaves. Estamos avanzando hacia una solución basada en principios de economía circular: los residuos ya no son un problema, sino un nuevo recurso".

Del laboratorio al campo industrial

Actualmente, el prototipo del sistema integrado ha sido validado a escala de laboratorio utilizando muestras reales de agua de tranques de relaves. El equipo del proyecto trabaja en la realización de pruebas en condiciones operativas representativas, con el objetivo final de escalar la tecnología y validarla en entornos industriales.

De Chile a la minería global

Mitigación de la escasez hídrica en la minería

Este proyecto responde directamente al Plan Nacional de Gestión Sostenible de Tranques de Relaves de Chile, con el objetivo de transformar estos depósitos de "pasivo ambiental" en "reservas estratégicas de agua". El agua recuperada puede utilizarse de forma segura para riego agrícola o recarga de acuíferos, ofreciendo una solución al conflicto estructural entre la minería y la agricultura por el agua: "del mineral al entorno natural".

Recuperación de metales valiosos y valorización de recursos

La capacidad de adsorción selectiva del sistema SolArsenic para metales como molibdeno, manganeso, cobre y hierro convierte el agua de relaves de "agua residual a tratar" en una "mina líquida por explotar". Este valor añadido podría reducir significativamente los costos operativos del sistema de tratamiento de agua.

Paradigma de economía circular: diseño "cero residuos" en todo el proceso

Desde el concentrado de nanofiltración que ingresa a SolArsenic para su tratamiento adicional, hasta la conversión de los residuos del biorreactor en compost para la remediación de relaves, y la regeneración de los nanomateriales adsorbentes, el sistema está diseñado para minimizar los residuos y valorizar los subproductos en todo el proceso. Este enfoque de "el proceso de tratamiento no genera contaminación secundaria" establece un nuevo estándar en la gestión ambiental minera.

Reproducibilidad: una solución tecnológica universal para tranques de relaves globales

Chile es el tercer país con mayor cantidad de depósitos de relaves, y la minería global enfrenta desafíos comunes en el tratamiento del agua de relaves. El sistema integrado de tres etapas desarrollado por el AMTC, gracias a su diseño modular y adaptabilidad a diferentes calidades de agua de relaves, tiene el potencial de ser transferido a países mineros como Perú, Australia y Sudáfrica.

Reescribiendo el "balance ambiental" de los tranques de relaves

La Dra. Andreina García, líder del proyecto en el AMTC, afirmó: "El principal desafío de este proyecto es demostrar que es factible tratar el agua de composición química compleja de los tranques de relaves mediante procesos sostenibles e integrados. Buscamos recuperar el agua para que alcance estándares de calidad que permitan su reúso en agricultura o su descarga segura en acuíferos, contribuyendo así a una minería más circular y con una huella ambiental más positiva".

Cuando los tranques de relaves dejen de ser solo un "pasivo ambiental" donde se acumulan desechos, y se conviertan en un "complejo de recursos" capaz de producir agua limpia, metales valiosos y materiales para la restauración ecológica, el camino hacia la sostenibilidad de la minería global se habrá reescrito por completo.