Este artículo fue publicado originalmente en Mining.com
Con las nuevas políticas climáticas, la fluctuación de los precios de la energía y el aumento de los estándares ESG que configuran la nueva realidad del sector minero, ¿puede la energía geotérmica proporcionar la respuesta?
El desafío energético de la minería
Mientras el mundo se centra en la transición energética hacia cero emisiones netas de carbono, los gobiernos están estableciendo objetivos jurídicamente vinculantes para la adopción de energías renovables y tecnologías neutras en carbono a un ritmo sin precedentes. Para apoyar el cambio político y público en el uso de la energía, se prevé que se disparará la demanda de materias primas asociadas con estas nuevas tecnologías. Cada una de las tecnologías que se muestran en la siguiente figura tiene su lugar en la transición energética. Las proyecciones muestran que veremos un aumento en la demanda en todas las materias primas enumeradas (más algunas otras que no se muestran).
Figura 1: Materiales críticos para la transición a una economía baja en carbono, por tipo de tecnología
[Fuente: McKinsey]
Según el Grupo del Banco Mundial y Ecofys, para respaldar esta mayor demanda de producción, la industria minera aumentará su demanda de energía en un 36% para 2035. La porción de electricidad de esta demanda aumentará a un ritmo aún más rápido a medida que más minas adopten la automatización y electrificación de sus operaciones.
La industria minera ya es un gran consumidor de energía y representa casi el 11% del consumo mundial de energía. Esta demanda de energía deja a la industria vulnerable a la disponibilidad de energía y a las fluctuaciones de los precios de la energía en todo el mundo.
Al intentar superar estos desafíos, la industria también debe responder a la creciente presión de las partes interesadas, como comunidades, gobiernos y usuarios finales, para mejorar su desempeño ambiental y social. Esto puede atribuirse a la atención mundial prestada al cambio climático y la transición energética que se avecina. Los consumidores se están volviendo conscientes del origen de los productos y de la huella de carbono asociada a su ciclo de vida, y los inversores están dando prioridad a los proyectos sostenibles.
Por lo tanto, nuevas inversiones en servicios energéticos con bajas emisiones de carbono son fundamentales para la supervivencia.
Con tantas opciones de generación de energía disponibles, ¿cómo eligen los tomadores de decisiones el enfoque correcto para su operación? Las fuentes renovables que normalmente nos vienen a la mente en primer lugar son la eólica y la solar. Si bien tienen beneficios significativos, a veces no son la mejor opción para la industria minera debido a su disponibilidad intermitente (y la mayoría de las minas requieren una carga constante). Se requiere almacenamiento a gran escala para garantizar que estas tecnologías satisfagan las demandas de carga base de la industria, que a menudo conllevan un precio significativo.
Figura 2: Perfil de producción de energía eólica y solar en comparación con un perfil de carga típico de una mina [Fuente: Arena 2017]
Si dos de los actores más importantes de la industria de las energías renovables no son ideales, ¿cuál es entonces? La geotermia podría ser la opción que necesita la industria. Con su disponibilidad 24 horas al día, 7 días a la semana, y el potencial de proporcionar generación eléctrica y energía térmica para las operaciones, la geotermia parece ser el socio óptimo para la industria minera en su búsqueda de adoptar un futuro "verde".
Pero si la energía geotérmica es tan buena opción para la industria minera, entonces la verdadera pregunta es ¿por qué no hemos visto más ejemplos de desarrollos geotérmicos en la industria hasta la fecha? Hay algunas opiniones, pero un tema común parece ser que la conciencia general y el potencial demostrado de esta tecnología no se comprenden tan ampliamente en comparación con otras como la eólica y la solar. Por lo tanto, las empresas que buscan activamente inversiones en su infraestructura energética pasan por alto o descartan la geotermia sin mucha consideración.
Dicho esto, actualmente hay casi 16.000 MWe de energía geotérmica en funcionamiento en todo el mundo. La tecnología ha experimentado un aumento de inversiones y de nuevas empresas innovadoras que buscan aprovechar la ola de transición energética. Cuando sea factible, las soluciones geotérmicas pueden ayudar a abordar las demandas de energía del sector minero y deberían ser una consideración seria para los tomadores de decisiones en el futuro.
La realidad
Hemos visto ejemplos de fundiciones cerradas o restringidas en todo el mundo debido a problemas de demanda de energía, como la fundición San Ciprián de Alcoa en España. La fundición estará suspendida durante dos años debido a los “precios exorbitantes de la energía”. Otro ejemplo es el cierre de la fundición KAP en Montenegro en diciembre debido al importante aumento de los precios de la energía. De manera similar, antes de las renegociaciones del precio de la electricidad con Meridian y Contact Energy en Nueva Zelanda en 2021, Rio Tinto consideró cerrar las fundiciones de aluminio de Nueva Zelanda (NZAS) en Tiwai Point en la Isla Sur debido al precio de la energía. NZAS es el mayor consumidor de energía del país (13%). Irónicamente, Nueva Zelanda también ocupa el quinto lugar en el mundo con electricidad geotérmica en línea; sin embargo, toda la producción geotérmica comercial se encuentra en la isla norte.
La realidad es que, con numerosas plantas en todo el mundo experimentando problemas similares y restringiendo o cerrando operaciones, los precios de las materias primas continúan subiendo.
Figura 3: Planta de aluminio de Alcoa Australia [Crédito: Dima Beliakov]
Una forma de mitigar estas vulnerabilidades es que las empresas mineras obtengan energía de una fuente de energía renovable que sea menos susceptible a las fluctuaciones de precios. Así es como Alcoa planea devolver la fundición de San Ciprián a plena capacidad para 2024 mediante contratos de energía renovable. No están solos, ya que la mayoría de las principales empresas mineras, como Glencore, BHP, Rio Tinto, Fortescue y muchas otras, invierten grandes cantidades en proyectos de energía renovable en todo el mundo.
Según Deloitte, “los mineros tienen la oportunidad de reducir los costos de energía hasta en un 25% en las operaciones existentes y en un 50% en las minas nuevas a través de un programa eficaz de gestión de la energía, del cual las energías renovables son un componente importante. Además del ahorro de costos, la capacidad de reducir las emisiones y preservar la licencia social de operación de la mina aumenta aún más el tamaño del premio”.
Beneficios de la geotermia en las operaciones mineras
La energía geotérmica puede proporcionar generación de electricidad las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y calor de alta temperatura para muchas aplicaciones mineras. Además de proporcionar seguridad energética, las fuentes de energía limpias y sostenibles, como la geotérmica, tienen un fuerte incentivo financiero.
Las propiedades ricas en minerales buscados por la industria minera tienden a coincidir con áreas aptas para el desarrollo geotérmico. Los estudios muestran que los yacimientos geotérmicos de alta temperatura necesarios para producir energía geotérmica se correlacionan con altas concentraciones de minerales formados por alteración hidrotermal, como plata, cobre y oro. Esta relación aumenta la probabilidad de que un desarrollo geotérmico sea factible en la mayoría de las áreas mineras de metales preciosos.
Un buen ejemplo es la mina de oro Lihir en Papua Nueva Guinea, donde una serie de pozos de prospección identificaron yacimientos geotérmicos que oscilaban entre 240 y 300°C. Estos recursos se utilizaron para desarrollar una planta de energía geotérmica de 6 MW en 2003, lo que generó ahorros de aproximadamente US$200 000 al mes. Hoy en día, la capacidad de la planta es de 56 MW, lo que proporciona aproximadamente el 75 % de las necesidades de energía de la operación minera y ~40 millones de dólares en ahorros al compensar el consumo de fueloil pesado.
Figura 4: Mina de oro Lihir, Papúa Nueva Guinea, con la planta geotérmica mostrada en el lado izquierdo.
[Fuente: minería Newcrest]
Estos ahorros los sintió directamente el cliente, Newcrest Mining, pero también indirectamente al obtener el apoyo de la comunidad local con la utilización de energía renovable. Más allá de estos beneficios financieros, el uso de la energía geotérmica proporcionó a Newcrest Mining un alto nivel de independencia energética, más flexibilidad en las operaciones de su mina, acuerdos de compra de energía menos engorrosos y OPEX energético relativamente constante.
Este sistema geotérmico se puede emular en otras regiones volcánicas de todo el mundo. Otra empresa del sector minero que ha apuntado a esta oportunidad es Fortescue Metals Group (FMG). FMG, bajo su empresa hermana Fortescue Future Industries, ha firmado un acuerdo con el Estado de Papua Nueva Guinea para llevar a cabo estudios de viabilidad sobre 11 proyectos de energía geotérmica en PNG y otras áreas circundantes. Aunque se publicita que la energía está destinada a la producción de hidrógeno verde y amoníaco verde, es muy probable que también se utilice para proyectos mineros.
Fuera de la generación de energía, la geotermia tiene muchas aplicaciones de uso directo para la minería, como la mejora de la lixiviación en pilas, la desalinización y la calefacción/refrigeración de espacios. La posibilidad de recolectar energía contenida en la tierra directamente debajo de las operaciones mineras existentes tiene un potencial inmenso, pero rara vez se aprovecha.
Explorando el potencial de la energía geotérmica
En muchos casos, las fases de exploración minera y geotérmica son similares. Ambos implican estudios de superficie junto con la perforación de pozos de exploración, a menudo a profundidades de 2 a 3.000 m, para analizar la geología y las características geocientíficas. Por lo tanto, al volver a analizar o realizar esfuerzos de exploración minera con doble propósito, se puede determinar la viabilidad técnica del potencial geotérmico con una contribución financiera adicional relativamente mínima.
Figura 5: Mapa que muestra las operaciones mineras globales superpuestas con áreas de potencial geotérmico
El primer paso para considerar la energía geotérmica como una inversión potencial para proporcionar energía baja en carbono es realizar un estudio de viabilidad. Esto examinará el potencial de recursos en un área y el caso comercial de una instalación. Un estudio de viabilidad incluye la creación de un modelo de escritorio del recurso geotérmico, así como la estimación del potencial del recurso y la demanda de electricidad. La etapa de viabilidad de cualquier proyecto es vital ya que proporciona a los tomadores de decisiones la información necesaria para evaluar si las soluciones propuestas son apropiadas para el negocio. La información proporcionada en esta etapa se puede utilizar para obtener apoyo financiero e impulsar un proyecto hacia el diseño, la adquisición y la instalación. Dada la importancia del estudio de viabilidad, cualquier empresa que busque una toma de decisiones informada debe asegurarse de seleccionar un equipo de profesionales altamente experimentado para realizar la tarea.
La industria minera está preparada para un crecimiento sustancial en los próximos años, y está claro que para lograr este crecimiento, los líderes dentro de la industria necesitarán adaptarse a las circunstancias políticas, ambientales y sociales en constante cambio en todo el mundo. Puede que la energía geotérmica no sea la única respuesta a los futuros desafíos energéticos de la industria minera, pero definitivamente debe considerarse al explorar la independencia energética y las iniciativas de neutralidad de carbono.
JRG Energy es una firma de consultoría de ingeniería, gestión de proyectos y energías renovables con una amplia cartera geotérmica. Obtenga más información sobre cómo JRG Energy puede ayudar a las operaciones mineras en todo el mundo a identificar, explorar y producir energía geotérmica para disminuir la dependencia de precios de energía inestables, mejorar su estado ESG y mejorar sus resultados.
Más información: https://www.jrgenergy.com/es/geothermal-solutions-for-mining
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