Fronteras subacuáticas

Sumergidos en minas abandonadas de Europa, quedan minerales por explotar por unos 100.000 millones de euros. El proyecto europeo de minería subacuática ¡VAMOS! busca la forma de llegar a esos minerales.

los recursos minerales de Europa han sido explotados durante siglos y la mayoría de los depósitos de fácil acceso ya están agotados. Los minerales que se encuentran a mayor profundidad, en depósitos pequeños o en zonas pobladas donde no es factible realizar excavaciones de mayor envergadura permanecen fuera de alcance. El valor de los recursos minerales no explotados en Europa, situados a una profundidad de entre 500 y 1.000 metros, asciende a unos 100.000 millones de euros. ¡VAMOS! –el proyecto Sistema de Explotación Minera Alternativa Viable– busca nuevas formas de acceder a estos recursos y permitir la excavación y rehabilitación de yacimientos de minerales críticos no explotados o abandonados, sobre todo los ocultos bajo el agua.

“El objetivo es muy sencillo”, explica Jenny Rainbird, jefe de proyecto del Grupo BMT, la empresa coordinadora del proyecto. “Se trata de construir un prototipo a escala real de una máquina robótica para la minería subacuática y los equipos asociados. Queremos demostrar que el concepto de explotar antiguas minas a rajo abierto llenas de agua es viable y económicamente posible”.

BMT es una empresa consultora con sede en Londres que desempeña la función de administradora del proyecto, en el que participan 17 socios de 9 países europeos. Al proyecto se le dio una plazo de 42 meses. En julio de 2018, Rainbird y su equipo deberían estar en condiciones de presentar resultados concretos. De hecho, el resultado ya es visible. Un prototipo de vehículo minero sumergible ha sido construido en Newcastle-upon-Tyne, en el Reino Unido, por Soil Machine Dynamics (SMD), empresa especializada en vehículos submarinos a control remoto. La embarcación de lanzamiento y recuperación ha sido construida por el Damen Shipyards Group, en Holanda, y el sistema de navegación y posicionamiento corre a cargo del INESC, el Instituto de Ingeniería de Sistemas e Informática de la Universidad de Oporto, en Portugal, junto con sus socios de desarrollo ZfT y FEMU.

Sandvik Mining and Rock Technology suministró los equipos de corte y el bastidor del prototipo.

“No creo que un proyecto como este hubiera sido posible sin la colaboración internacional. Todos los socios son expertos en sus respectivos campos”, afirma Rainbird. “Como el caso de los sensores de INESC y el know how en realidad virtual de la empresa de topografía marina BMT, todos contribuyeron a construir una máquina no tripulada controlable desde la superficie”.

Se diseñó un robot subacuático que recolectará datos, junto a la máquina de minería, para monitorear lo que está pasando bajo el agua.

“El desarrollo de esta nueva tecnología puede convertirse en lo más importante del proyecto”, afirma Rainbird. “En la minería submarina no hay visibilidad, porque las máquinas enturbian el agua con sedimentos finos”.

El proyecto ¡VAMOS!

¡VAMOS! forma parte de Horizon 2020, el programa de investigación e innovación de mayor envergadura financiado por la UE. Se invertirán casi 80.000 millones de euros a lo largo de un periodo de 7 años (2014-2020). Su objetivo es asegurar la competitividad global de Europa, impulsar el crecimiento económico y crear puestos de trabajo, invirtiendo en avances tecnológicos revolucionarios y llevando ideas del laboratorio al mercado. El consorcio ¡VAMOS! recibió apoyo financiero para su propuesta sobre la “Minería de depósitos pequeños y complejos y minería alternativa”.

Tres de las organizaciones industriales de mayor tamaño en el proyecto, Sandvik Mining and Rock Technology, Damen y SMD, ya habían colaborado en un proyecto anterior de minería marina para Nautilus Minerals. Sandvik suministró las unidades de corte para el primer equipo de minería del mundo para aguas profundas.

“La idea del proyecto ¡VAMOS! se inspiró en el proyecto Nautilus”, dice Uwe Restner, gerente de producto y comercial de Sandvik para minería continua y corte mecánico de roca dura. “Sandvik quiere mantener una presencia en el mercado futuro de la minería sumergida. Por ello, es lógico que queramos participar en ¡VAMOS!, ya que fomenta la innovación en el sector de equipos de minería”.

Según la propuesta original, Sandvik debía suministrar solamente los equipos de corte pero SMD pidió también que construyera el bastidor del vehículo.

“De hecho, acabamos suministrando la unidad base entera que contiene el bastidor, la unidad de corte en la parte delantera, y la estabilización, en la parte de atrás”, dice Restner.

el proceso de fabricación ha obligado a realizar muchas modificaciones de las normas pero, a pesar de proceder de países distintos, apenas ha habido problemas técnicos y todos han sido solucionados en el lugar.

“La coordinación técnica ha tenido momentos difíciles, pero el hecho de que se haya incorporado mucha tecnología nueva es muy beneficioso”, dice Restner. “¡VAMOS! es una demostración técnica de cómo diferentes subsistemas pueden trabajar juntos. El resultado es un sistema de minería confiable y controlado a distancia, con un plan de evacuación integrado para asegurar que no se pierda ningún equipo durante el uso”.

Además de ser un campo de pruebas para nueva tecnología minera, se cree que el proyecto tendrá muchos otros resultados positivos. La minería bajo el agua genera un costo mínimo en desecho de estériles, comparado con la minería a rajo abierto. Hay unos costos mínimos para el achique de agua y la construcción o mantenimiento de barreras. Y no se extrae agua de acuíferos a niveles que puedan afectar a la capa freática o zonas vecinas.

“Tampoco habrá ruido provocado por las tronaduras, vibración del suelo, molestias por el polvo ni trabajadores en la mina; su puesta a punto será mucho más rápida y los costos de capital serán inferiores a los de una mina subterránea”, continúa Restner.

<p>Una sección transversal de cómo sería el sistema desplegado en una mina a cielo abierto abandonada, con zonas de mineral a demasiada profundidad para continuar su explotación. El nuevo sistema permite avanzar a mayor profundidad.</p>

Una sección transversal de cómo sería el sistema desplegado en una mina a cielo abierto abandonada, con zonas de mineral a demasiada profundidad para continuar su explotación. El nuevo sistema permite avanzar a mayor profundidad.

<p>The ¡VAMOS! mining system was successfully tested in a flooded kaolin mine at Lee Moor in Devon, UK in late 2017.</p>

The ¡VAMOS! mining system was successfully tested in a flooded kaolin mine at Lee Moor in Devon, UK in late 2017.

El costo estimado del proyecto ¡VAMOS! asciende a 12,6 millones de euros, de los cuales 9,2 millones proceden de subsidios y el resto se financia con aporte de los socios, que confían en una rentabilidad alta de su inversión.

“Es muy difícil predecir la rentabilidad porque también depende del futuro del mercado de materias primas”, explica Marco Recchioni, asesor de proyecto de la Agencia Ejecutiva para las Pequeñas y Medianas Empresas de la Comisión Europea. “Uno de los grandes desafíos de una acción de investigación e innovación como ¡VAMOS! es cerrar la brecha entre los resultados del proyecto y el mercado. La UE ofrece muchas oportunidades para apoyar iniciativas que cierren esta brecha. Algunos ejemplos son Horizon 2020 Innovation Action, EIT RawMaterials y el Fondo Europeo de Inversiones”.

Se iniciarán las pruebas del sistema de minería ¡VAMOS! a fines de 2017. La primera prueba en condiciones reales se realizará en una mina de caolín inundada en Lee Moor, en Devon, Reino Unido. La segunda se realizará en roca más dura, en una mina a rajo abierto inundada de hematita y siderita en Vareš, en Bosnia-Herzegovina.

“Otro aspecto positivo del programa de investigación Horizon 2020 es que cada socio podrá explotar sus propios resultados de la manera que prefiera”, afirma Recchioni. “Llevará a un aumento de la competitividad y creará empleo, no solo en la minería y la fabricación de equipos sino también en sectores afines”.

Rainbird agrega: “No se trata solo de aprovechar el potencial de las minas abandonadas y sumergidas. Hay también muchas otras aplicaciones donde el prototipo podría ser útil”, dice. “Por ejemplo, trabajar en túneles sumergidos, minas de agua que tienen mineral bajo el suelo o cualquier tipo de situación de riesgo en la que podría utilizarse un vehículo no tripulado”.

En su configuración actual, el vehículo cuenta con un enganche de pica intercambiable y, acoplándole un recogedor, se crean posibilidades para aplicaciones totalmente diferentes.

“La gran ventaja de este prototipo es su tamaño relativamente reducido y su agilidad”, dice Rainbird. “Nunca se ha planteado con la finalidad de excavar grandes volúmenes de material sino seleccionar los minerales más raros
y más caros”.