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Sonic Drilling coupled with Automated Mineralogy and chemistry On-Line-On-Mine-Real-Time

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«Palada a palada» hacia un sector minero metalífero más sostenible

Un equipo de investigadores financiado con fondos europeos ha presentado un prototipo de sistema experto revolucionario que combina perforación sónica, equipos analíticos e informática para optimizar el rendimiento de las actividades mineras.

Tecnologías industriales

A lo largo de los años, la industria minera ha sido criticada una y otra vez por los efectos perjudiciales que sus actividades tienen sobre el medio ambiente y las personas. La actividad minera puede contaminar seriamente el aire, el agua y el suelo de las comunidades, y ocasionar problemas que persisten durante generaciones. Menos conocidos, sin embargo, son los intentos de la Unión Europea de invertir en la investigación e innovación de tecnologías más ecológicas para cambiar la reputación de la industria minera desde un contaminador ambiental a un sector sostenible y eficiente en materia de energía.

Las tecnologías digitales crean una vía expedita para la transformación

Las innovaciones digitales y tecnológicas podrían transformar aspectos fundamentales de la minería. Estas proporcionan información detallada sobre la concentración de minerales o materiales geológicos valiosos, aumentan la eficiencia del proceso mediante la automatización, supervisan el rendimiento en tiempo real y optimizan el flujo de materiales. El proyecto financiado con fondos europeos SOLSA ha desarrollado un sistema experto robusto que puede acelerar y optimizar los tres aspectos principales de la minería: la exploración, la explotación y el procesamiento. La nueva tecnología desarrollada consta de diferentes componentes que en conjunto forman el sistema experto SOLSA. Estos componentes son la perforación sónica, que toma muestras y mide simultáneamente diferentes parámetros en tiempo real, y el laboratorio de campo que analiza la composición del núcleo del suelo «in situ». El componente final es la tecnología de «software» que recopila todos los datos de análisis disponibles en una base de datos que se actualiza automáticamente.

¿Cómo funciona la perforación sónica?

«La perforación sónica es una técnica de penetración del terreno que reduce en gran medida la fricción en la sarta de perforación debido a la licuefacción, los efectos de inercia y la reducción temporal de la porosidad del suelo», explica Monique Le Guen, coordinadora del proyecto. La reducción de la fricción en la sarta de perforación significa que las operaciones de perforación sónica requieren menos energía en comparación con las tecnologías de perforación convencionales. Esta característica única de la perforación sónica previene las fuerzas de torsión en la sarta de perforación. Otra ventaja de emplear alta frecuencia sónica es la facilidad de recuperar la sarta de perforación, incluso en arcillas o rocas grandes de expansión rápida y en condiciones difíciles. Todas las barrenas, tubería de revestimiento y utillajes se extraen más rápido y fácil. Los piezas giratorias y vibratorias adicionales en la broca ayudan a los operadores a controlar mejor la fuerza necesaria para penetrar de manera óptima en el suelo y las formaciones de roca madre. El sistema SOLSA combina por primera vez —a lo largo del testigo de perforación— sensores no destructivos basados en la fluorescencia de rayos X, la difracción de rayos X, la espectroscopia vibracional y la imagenología en tres dimensiones. También integra un perfilómetro y cámaras RGB e infrarrojas para la cartografía de minerales. El análisis combinado automático brinda información precisa sobre la composición mineralógica y química del testigo de sondeo.

El prometedor potencial del sistema

Por el momento, el sistema SOLSA está en fase de pruebas. El equipo de perforación ha sido enviado a Nueva Caledonia para realizar pruebas de campo en lateritas de níquel, notorias por su heterogeneidad y dificultad para ser perforadas y recuperadas de manera óptima. La herramienta SOLSA puede aumentar a todas luces la eficiencia de la exploración, al ampliar el campo de datos, y reducir a la vez los costes y el tiempo de retorno. «La herramienta SOLSA aporta tecnologías innovadoras que pueden satisfacer de manera sostenible la creciente demanda de minerales y metales. Deberían ayudar a optimizar la producción de metales y, así, garantizar que las actividades mineras sean más eficientes desde el punto de vista energético y tengan un impacto menos degradante en el medio ambiente», concluye Le Guen.

Palabras clave

SOLSA, minería, metales, perforación sónica, suelo, sarta de perforación, espectroscopia, mineralogía, química, base de datos, medio ambiente

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