Esta nueva iniciativa busca dar solución a los vertimientos de energía mediante el uso de desechos mineros.
En un esfuerzo por impulsar el uso sostenible de los desechos de la minería y promover las fuentes renovables en Chile, investigadores del Grupo Solar UC y SERC Chile han desarrollado el primer sistema de almacenamiento térmico utilizando escoria de cobre, un residuo industrial común en el proceso de fundición de cobre.
La iniciativa, denominada RadTES-CS (Radial packed-bed thermal storage system using copper slag as storage medium), emplea la tecnología “packed-bed” para mejorar la distribución del calor almacenado, reduciendo hasta en un 80% las pérdidas de calor al ambiente. Este sistema utiliza energía de fuentes renovables para calentar sólidos, suministrar calor a procesos industriales o generar electricidad posteriormente.
Tradicionalmente, los sistemas de almacenamiento térmico utilizan sales fundidas o agua para almacenar el calor, pero estas sustancias tienen limitaciones en los niveles de temperatura de operación. Por primera vez en Chile, se está utilizando escoria de cobre, proporcionada por la Fundición Hernán Videla Lira y Codelco Ventanas, como una alternativa a los medios convencionales de almacenamiento.
José Miguel Cardemil, investigador principal de SERC Chile y coordinador del proyecto en el Grupo Solar UC, explicó: “En las fundiciones, por cada tonelada de cobre fundido, se produce como subproducto 2.2 toneladas de escoria. En otras palabras, se genera más escoria que cobre. Nuestro objetivo es valorizar y dar uso a este residuo minero, que constituye un pasivo ambiental”.
El proyecto también busca generar una solución circular a un desafío estratégico de la industria: la utilización responsable de la escoria de cobre. Este desecho, que se produce en más de 40 mil toneladas diarias, posee propiedades termofísicas ideales para aplicaciones de almacenamiento térmico, como alta conductividad térmica, estabilidad a altas temperaturas y elevada densidad energética.
Esta iniciativa ofrece una alternativa para aprovechar los vertimientos de Energías Renovables No Convencionales (ERNC), que en el primer trimestre de 2024 alcanzaron 1.461,68 GWh, representando un incremento del 219% respecto al mismo periodo del año anterior, según datos del Coordinador Eléctrico Nacional.
Cardemil explicó que el almacenamiento térmico es una solución simple y accesible para el uso de energía en forma de calor: “Cuando se habla de almacenamiento, se piensa rápidamente en baterías de litio o hidrógeno, pero el almacenamiento térmico es una solución mencionada por la Agencia Internacional de Energía como crucial para electrificar los procesos industriales”.
Los investigadores ya han puesto en marcha el primer prototipo Packed-bed de flujo axial y están trabajando en una segunda etapa con pruebas de flujo radial y el escalamiento del prototipo a un volumen pre-industrial. Esta innovación representa un avance significativo hacia una minería más sustentable y una transición energética eficiente en Chile.
