Las crecientes preocupaciones ambientales, las ubicaciones de trabajo remotas y las reducciones significativas en los precios de las energías renovables están llevando a las compañías mineras a adoptar la tecnología de microrredes
A pesar de existir durante medio siglo, las microrredes llegaron al conocimiento público más amplio, particularmente en los EE.UU., a raíz de la súper tormenta Sandy. En un contexto de apagones, los edificios con sistemas de microrredes se destacaron como faros en el horizonte de Manhattan.
Estas redes eléctricas a pequeña escala operan desde varias fuentes que trabajan en paralelo o independientemente de las redes eléctricas principales. Por lo general, con el apoyo de generadores, recursos renovables de energía eólica o solar, a menudo se utilizan como energía de respaldo o para complementar las redes de energía central durante los períodos de gran demanda.
Asegurar una red eléctrica resistente durante el clima extremo ha sido una fuerza impulsora detrás de los proyectos de microrredes, particularmente en los Estados Unidos. Esto ha coincidido con un impulso global para aprovechar formas de energía ecológicas.
La isla de Alcatraz es el hogar de una de las microrredes más grandes del país; Un grupo interconectado de paneles solares, bancos de baterías e inversores de energía que ayudan a alimentar la isla. Su conjunto solar de 305 kilovatios (KW) se encuentra en la parte superior del edificio principal de la prisión y está oculto a la vista del público para preservar su integridad histórica.
Al menos hasta ahora, este proyecto de $ 7.1 millones ha sido un éxito. Financiado a través de la Ley de Recuperación y Reinversión de los Estados Unidos, ha reducido el consumo de combustible de la isla en un 45 % desde 2012, además de ahorrar un promedio de más de 25,000 galones de combustible diesel al año.
Más allá de los Estados Unidos, las microrredes están electrificando aldeas remotas en Kenia y ofreciendo una alternativa rentable para mejorar las líneas de transmisión en Australia. Las compañías mineras los están adoptando cada vez más, ya que las reducciones en el costo de la energía solar y eólica han hecho de la energía renovable una alternativa viable y una forma de evitar los volátiles precios del diesel.
Las empresas están haciendo tratos con las redes eléctricas locales para suministrar energía renovable, mientras que las minas en áreas remotas están utilizando generadores en el sitio alimentados por paneles solares y baterías.
En julio de 2018, la minera chilena de cobre Antofagasta llegó a un acuerdo de diez años con la empresa nacional de servicios públicos Colbun para proporcionarle 550 gigavatios hora (GWh) de electricidad de fuentes renovables, incluyendo energía hidroeléctrica, solar y eólica, a partir de julio de 2020.
El acuerdo convertirá a la mina de cobre Zalvídar en la primera del país sudamericano en operar con energía 100 % renovable.
Figura 1. Un minero en Zalvídar, 1,400 km al norte de Santiago, Chile (Crédito: Antofagasta)
Mientras tanto, la mina de oro Granny Smith de Gold Fields está trabajando con la compañía de energía móvil y modular Aggreko para construir una de las micro redes de energía renovable más grandes del mundo.
La mina, ubicada en Australia Occidental, estará alimentada por 20,000 paneles solares y respaldada por un sistema de batería de 2MW / 1MWh. Estos dispositivos se integrarán en una generación alimentada con gas natural que Aggreko y Gold Fields instalaron en 2016.
George Whyte, director gerente de Aggreko, ha explicado que los activos de almacenamiento solar, térmico y de baterías se integrarán y administrarán sin problemas en la plataforma de software de control de Aggreko.
«Se prevé que el sistema solar más batería reduzca el consumo de combustible en un 10-13 %, el equivalente a retirar 2.000 automóviles de la carretera, y produzca alrededor de 18GWh de energía limpia por año», dijo Whyte.
El gran estuche para micro
Si bien tradicionalmente el costo de capital de la instalación de paneles solares y turbinas eólicas ha sido un factor disuasivo para algunas empresas, las reducciones en los precios han hecho de las energías renovables una opción más atractiva para las empresas mineras.
Los proveedores de energía independientes ofrecen cada vez más opciones financieras más flexibles para soluciones de minería renovables. SunSHIFT, por ejemplo, ha encontrado una manera de hacer que sus paneles solares sean recuperables, lo que significa que permanecen bajo la propiedad del IPP y pueden reutilizarse en diferentes sitios.
Además, si bien la reducción de las emisiones de la industria minera es crucial para mitigar los efectos del cambio climático, las empresas ahora se están centrando cada vez más en crear nuevas tecnologías, como automóviles eléctricos con materiales sostenibles.
En mayo de 2018, Apple acordó invertir en una empresa conjunta libre de carbono para producir aluminio con Rio Tinto y el productor Alcoa. Parece que esta tendencia continuará a medida que más países pongan precios altos en las emisiones de carbono.
Al mismo tiempo que enfrentan presiones por prácticas perjudiciales para el medio ambiente, las compañías mineras también tendrán que lidiar con los crecientes requerimientos de energía a medida que crece la demanda de minerales y los minerales restantes se vuelven más difíciles de extraer.
Un informe del Centro de Columbia para la Inversión Sostenible afirma que el consumo de energía del sector minero aumentará en un 36 % para 2035.
El problema que enfrentan los operadores de minería es si tales demandas deben cumplirse con la generación tradicional o las fuentes renovables. Para muchas compañías, particularmente aquellas en regiones remotas donde el transporte de combustible a lugares fuera de la red puede ser costoso, las micro redes renovables pueden ganar solo por el costo.
Según un informe de 2017 de Energy and Mines, 1MW de energía solar generalmente produce 2,000MWh en un año, desplazando alrededor de 500,000 litros de diesel.
Una planta solar de 1MW también puede generar aproximadamente 1.350 toneladas de reducción de CO2 por año, lo que significa que se puede evitar la liberación de más de 30,000t de CO2 a la atmósfera durante una vida útil de 25 años.
Los ahorros en tecnologías eólicas pueden ser igual de eficientes. Según el director de proyectos de capital geología y exploración, Jean-François Verret, la turbina eólica de 1–3MW de Glencore en su sitio Raglan en el norte de Canadá ha desplazado más de 6.5 millones de litros de diesel y ha reducido la huella de gases de efecto invernadero de Glencore en 18,000 toneladas.
Si bien las microrredes se promocionan como un camino hacia un futuro más verde y una forma de ayudar a las minas a ser ecológicas y eficientes en términos de energía, la tecnología que impulsa estas redes aún está en su infancia y el éxito de tales empresas a menudo depende de la infraestructura de países particulares.
Figura 2. El CEO de Glencore, Ivan Glasenberg (Crédito: Flickr).
La prevalencia de comunidades remotas con demandas de electricidad en Australia, y el cierre de plantas de combustibles fósiles en grandes extensiones del país, ha llevado a la aparición de microrredes como una alternativa rentable a las soluciones convencionales.
A este respecto, el país difiere del Reino Unido, por ejemplo, que tiene una red eléctrica en gran parte estable y solo ha adoptado algunos proyectos de microrredes en islas alejadas aledañas.
Un artículo de 2018 de Daniel Akinyele, Juri Belikov y Yoash Levron, titulado «Desafíos de las microrredes en comunidades remotas» , muestra una serie de problemas con la integración de soluciones de microrredes en Nigeria. La falta general de educación sobre soluciones de energía renovable y el personal inexperto e incompetente se destacaron como cuestiones clave.
Además, no es ningún secreto que la generación de electricidad con energía eólica y solar puede ser intermitente e impredecible. La efectividad de estas mini redes de energía depende en gran medida de los factores ambientales en los que se colocan. Es poco probable que una mina de energía solar con sede en Cornwall tenga tanto éxito como una en el interior de Australia. Dado que los cortes de energía en las minas podrían causar pérdidas de millones de dólares, los operadores de minas no pueden permitirse depender de algo tan poco confiable como el clima.
Sin embargo, con los rápidos avances de la tecnología en esta área, tales desafíos no son insuperables.
Las tecnologías en integración renovable han permitido una gama de soluciones híbridas para atender climas más variables. Las minas no solo pueden tener una gama de dispositivos de aprovechamiento de energía, incluida la energía hidroeléctrica, solar y eólica, sino que también se pueden predecir y tener en cuenta las variaciones climáticas.
En Raglan, por ejemplo, Glencore trabajó con consultores para crear un algoritmo para predecir y, por lo tanto, gestionar las fluctuaciones del viento. Se informó a los operadores cuánta energía podían usar y cuánto necesitaban como respaldo para tener en cuenta la variación climática.
Los avances sofisticados en la tecnología de almacenamiento ahora significan que la energía se puede almacenar en una variedad de dispositivos, desde baterías hasta volantes de alta velocidad, supercondensadores, convertidores químicos de hidrógeno, etc.
Actualmente, las baterías se consideran la mejor opción en las operaciones mineras para proporcionar energía y densidades de energía, pero su umbral actual es de alrededor del 20 % del suministro de diesel de una mina. Una vez que el costo de las baterías supera el costo del diesel, es poco probable que la mayoría de las compañías mineras continúen únicamente con la energía de la batería.
¿Son las microrredes el futuro para la minería?
No hay duda de que la proporción de energías renovables que impulsan la industria minera aumentará en la próxima década, a medida que los costos en rápido descenso y las consideraciones ambientales alejen a la industria de los combustibles fósiles.
Es probable que el aumento de los precios del diesel y las fuentes de energía tradicionales sea el factor más importante para incentivar a las compañías mineras a avanzar hacia las microrredes y las fuentes de energía renovables.
Un informe del grupo analítico Fitch Solutions dijo: «A pesar de la creciente presión social para mejorar los estándares ambientales, sociales y de gobernanza (ESG), [creemos que] el motivo del precio seguirá siendo el factor impulsor de la decisión de las compañías mineras de cambiar cada vez más su energía consumo hacia energías renovables a corto plazo».
Este movimiento para reducir los precios, aliado con los niveles crecientes de activismo climático y avance tecnológico, hace que sea muy probable que la minería abarque los múltiples beneficios de las microrredes y las fuentes de energía renovables en los próximos años.
Noticia de: NS Media Group Limited / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade
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