Los estudiantes de último año de la carrera de Ingeniería Civil en Metalurgia Extractiva, Fernanda Laurence y Matías Cepeda, integran uno de los 10 equipos seleccionados del programa Match Maker, a través de su proyecto de tesis “Recuperación de cobalto y cobre desde relaves con reactivos verdes”, dirigido por el profesor, Dr. Jaime Morales.

Match Maker es un programa de acompañamiento a tesistas de pre y post grado de la PUCV, que permite acceder a capacitaciones, mentorías y recursos tecnológicos que brinda el espacio Maker Space, para así potenciar el desarrollo de sus tesis aplicadas.

El proyecto de investigación de los estudiantes se centra en la recuperación de cobalto y cobre desde relaves, utilizando reactivos verdes, último avance tecnológico en el campo de la química verde. “En la actualidad, es común el uso de reactivos inorgánicos, como el ácido sulfúrico, que son notoriamente difíciles de degradar. En contraposición, nuestra propuesta se basa en la utilización de reactivos orgánicos, como el cloruro de colina, que se obtienen a partir de fuentes naturales, como peces y organismos en descomposición, lo que facilita su degradación y, al mismo tiempo, contribuye a un enfoque más respetuoso con el medio ambiente.”, señala Fernanda.

La problemática que aborda este proyecto se centra en reutilizar materiales que anteriormente se consideraban desechos, con énfasis en los desechos mineros conocidos como relaves. En Chile, se generan cantidades significativas de relaves diariamente, los cuales a menudo contienen concentraciones de metales recuperables, como cobalto, cobre y hierro, entre otros. Estos recursos han permanecido subutilizados durante mucho tiempo, lo que ha tenido un impacto negativo en el entorno ambiental y en la calidad de vida de la flora y fauna circundante. El proyecto busca abordar esta problemática al desarrollar métodos sostenibles para recuperar y reutilizar estos valiosos recursos metálicos, reduciendo así su impacto ambiental y contribuyendo a un enfoque más responsable con el medio ambiente.

Es importante destacar que, en el siglo pasado, los yacimientos minerales eran más accesibles, ya que se encontraban cerca de la superficie y tenían concentraciones de metales más ricas. Esto llevó a una menor selectividad en la extracción de minerales, con un enfoque en cumplir con las demandas de concentración de minerales de la época, lo que resultó en el descarte de materiales que no tenían un valor económico inmediato para su recuperación completa. “Hoy, afortunadamente, estos metales han adquirido un mayor interés comercial, debido al agotamiento de los yacimientos a nivel mundial por la sobreexplotación, y por el aumento en la demanda global. Dado los avances tecnológicos en el campo de las energías renovables y la creciente adopción de vehículos eléctricos, se requieren en la actualidad muchos metales, especialmente el Cobalto”, explica Matías.

El proyecto de tesis desarrollado por los estudiantes podría ser de alto impacto para la industria minera, tal como explica Fernanda. “Desde hace un tiempo se viene poniendo atención en el tema de los relaves, ya que como se puede prever, hacer un retratamiento no generaría mayores costos de producción, más que la inversión para la utilización de químicos necesarios para disolver los metales que aún podrían contener, además de un sistema para captar estos químicos. Desafortunadamente, debido a la atención que se le ha puesto al tema y a la motivación de recuperar los metales útiles, solo se han intentado ocupar métodos obsoletos y perjudiciales para el medio ambiente, como aquellos que utilizan ácido clorhídrico y ácido sulfúrico, compuestos altamente tóxicos que generan significativamente más residuos peligrosos que el propio depósito de relaves”.

De este modo, el proyecto plantea la utilización de reactivos que permitan una reformulación de aquellos que actualmente se utilizan en el proceso de lixiviación, proponiendo un proceso más respetuoso con el medio ambiente, a través de la implementación de nuevas tecnologías, teniendo como meta no solo reducir el impacto ambiental causado por los relaves a nivel nacional, sino también lograr rentabilidad para las industrias. Esto se lograría gracias a las propiedades biodegradables de los solventes verdes, que también tienen la característica única de ser reutilizables.

Como seleccionados estos estudiantes están asistiendo a cursos y capacitaciones, analizando la forma de presentar de forma atractiva este proyecto a las empresas mineras, ya que actualmente se utilizan reactivos inorgánicos para la reutilización de relaves, los que son mucho más baratos que aquellas que proponen los tesista, por lo que no es fácil presentarles a las empresas esta nueva tecnología verde que trae otros costos asociados pero que, a la vez, es más amigable con el medio ambiente, según comentan los estudiantes.

“Nuestro interés como seleccionados es trabajar en conjunto con la universidad para analizar las posibilidades de escalamiento que tiene nuestro proyecto a nivel de industria”, plantea Matías.

El proyecto liderado por estos jóvenes investigadores ha culminado con exitosas pruebas experimentales en las que utilizaron muestras de relave de la mina El Tambillo, situada en la Región de Coquimbo. Durante estas investigaciones, lograron recuperar metales valiosos de estas muestras, centrándose especialmente en el cobalto, un mineral que esta mina produce en grandes cantidades, además del cobre. “No hace mucho tiempo, el cobalto era considerado un mero desecho sin interés comercial. Sin embargo, en la actualidad, su demanda ha experimentado un auge debido a la creciente relevancia de la electromovilidad y las energías renovables. El cobalto se ha vuelto fundamental en la fabricación de baterías y celdas solares, llegando incluso a superar en precio al cobre, la plata y otros metales de gran interés”, explica Matías.

Esta  innovadora tecnología propuesta, tiene el potencial de reducir considerablemente el volumen de los relaves al disolver minerales valiosos como cobalto, hierro y cobre, convirtiendo en recursos valiosos lo que antes se consideraban desechos.

“Mediante el uso de nuestros eficaces reactivos verdes, planeamos reprocesar estos desechos, lo que resultará en una marcada reducción de su volumen. La eliminación de los contaminantes de los relaves abrirá nuevas oportunidades para su reutilización en aplicaciones como la fabricación de ladrillos y su incorporación como complemento en la producción de cemento.”, explica Fernanda

Recientemente, la tesis de Fernanda y Matías fue además uno de los 7 proyectos seleccionados, junto a “Huayra Cell” del estudiante de ICME, Johan Calderón, para el programa Emprende Tu Tesis de The Lift, el que tiene como objetivo fomentar el desarrollo de innovaciones tecnológicas y emprendimientos de base científico-tecnológica, creados a partir de trabajos de titulación. La adjudicación de este programa contempla 8 sesiones formativas con metodologías ágiles de I+E y un financiamiento prototipado inicial de $200.000.