Ingeniero Civil Químico UCN propone alternativas para la recuperación del agua a partir de salmuera para la industria del litio

Una evaluación técnica y económica de sistemas y tecnologías de recuperación de agua a partir de salmueras para su implementación en las operaciones de SQM en el salar de Atacama, considera un innovador proyecto desarrollado por el ingeniero civil químico de la Universidad Católica del Norte (UCN), Sebastián Vega.

La investigación, que tendría un positivo impacto en la industria del litio y similares, incluyó el diseño de un destilador multiefecto o evaporadores, al cual ingresa una corriente de salmuera que tiene el propósito de evaporar su contenido de agua para luego ser recuperado.

“Los objetivos se relacionan con la minimización de la huella hídrica mediante el uso de tecnologías de recuperación de agua que sean capaces de utilizar energías renovables, pues también se busca eliminar el consumo de combustibles fósiles, lo que también favorece la reducción de las emisiones”, destacó el profesional.

De esta manera –añade- se busca disminuir la huella hídrica mediante la reducción del consumo de agua continental, y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero a través del uso de energías renovables en la aplicación del sistema de recuperación de agua, los cuales son los beneficios centrales de la iniciativa.

Yutriz Pernía, jefa de Gestión y Sustentabilidad de SQM, destacó la calidad del trabajo de tesis profesional titulada “Evaluación técnica y económica de sistemas de recuperación de agua desde salmuera para su implementación en las operaciones de SQM localizadas en el Salar de Atacama”, presentada por el ingeniero formado en la UCN, Sebastián Vega.

“Presenta una solución tecnológica para recuperar agua a partir de salmuera, proponiendo un sistema de evaporación forzada, usando una tecnología madura comercialmente, como la Destilación Multi-Efecto (MED). Además, se plantean distintos escenarios de suministro energético, donde se comparan sistemas que operan con combustibles fósiles, eléctrico y solar térmico”.

Añade que la investigación también propone una solución sostenible con un sistema de suministro de energía híbrido, solar térmico y eléctrico, que opera cuando el sistema solar no produzca energía. “Su aporte para SQM es entregar una propuesta y un cálculo preliminar de la demanda energética y las dimensiones de un sistema que sea capaz de entregar el 100% del agua consumida en el salar de Atacama y que además tenga huella de carbono cero al 2031, con un sistema alimentado por energía solar térmica y energía eléctrica renovable”, sostuvo la ejecutiva.

MEDIO AMBIENTE

Desde el punto de vista medioambiental el mayor aporte del trabajo se relaciona con la reducción del uso de agua continental, lo que contribuye a mitigar la escasez hídrica en la región de Antofagasta, la que afecta a la población, ecosistemas y al desarrollo económico. Además, aporta a la disminución de los gases de efecto invernadero, mediante el uso de energías renovables en remplazo de los combustibles fósiles.

Sebastián Vega aclara que aún falta hacer pruebas con el producto para verificar la óptima y adecuada operación del sistema, debido a que el trabajo con salmueras todavía se encuentra en investigación. “En el futuro la aplicación de este tipo de sistemas será beneficioso, tanto para las empresas como para el medio ambiente, pues a nivel mundial se busca disminuir el impacto de los procesos productivos y garantizar continuidad operacional”, destacó el ingeniero civil químico.

EQUIPO Y APORTE UCN 

El proyecto, que contó con financiamiento de SQM, tuvo una duración de aproximadamente 10 meses, desde diciembre 2021 hasta septiembre de 2022. Consideró la participación como guías de la jefa de Gestión y Sustentabilidad de SQM, Yutriz Pernía; y el ingeniero líder de Sustentabilidad de esa empresa, Matías Colón. Se suman al equipo los académicos de la UCN, Dr. Sebastián Herrera, secretario de Vinculación con el Medio del Departamento de Ingeniería Química; y el Dr. Javier Quispe, jefe de la carrera de Ingeniería Ambiental.

El trabajo se materializó en el marco de los proyectos que desarrolla SQM con estudiantes de pregrado de la UCN enfocados en proponer soluciones a sus problemas, alguno de ellos desarrollados en conjunto con el Departamento de Ingeniería Química.

Al respecto, el Dr. Sebastián Herrera destacó el impacto que tiene esta iniciativa, en especial para la industria del litio. “Las tecnologías que aporten a una producción sostenible de litio, es decir, que permitan aumentar los rendimientos de producción minimizando impactos ambientales tales como el uso de agua o la generación de gases de efecto invernadero, son esenciales para garantizar la continuidad operacional y alcanzar un desarrollo sostenible a nivel local, regional y nacional”.

En este contexto, señaló que es posible indicar que los sectores económicos, sociales y ambientales se benefician con el uso de este tipo de tecnologías. “Desde el punto de vista medioambiental, la investigación trae una serie de beneficios”, acotó.

Agrega que algunos de los compromisos con la sostenibilidad que SQM ha declarado, se enfocan en la reducción de uso de agua continental en sus operaciones y alcanzar una producción de litio carbono neutral para el año 2030. Asimismo, indicó que para el Departamento de Ingeniería Química es fundamental participar en este tipo de iniciativas, ya que permiten relacionarse con empresas importantes del rubro donde los egresados, egresadas y profesionales de la unidad se desarrollan. También permite que el cuerpo académico y de investigación esté constantemente actualizado de las problemáticas que las empresas enfrentan, lo cual impulsa a buscar estrategias de I+D para apoyar a resolverlos y formar estudiantes en temas que enfrenta la industria.

El Dr. Herrera mencionó que es relevante que este tipo de iniciativas entregue la posibilidad a los y las estudiantes de crear vínculos con el sistema productivo en forma temprana, lo que produce una contextualización de los conocimientos que el alumno va adquiriendo a lo largo de sus años de formación en la unidad.

Lo anterior fue compartido por Yutriz Pernía: “Desde SQM agradecemos a Sebastián Vega y a la Universidad Católica del Norte por el trabajo en conjunto, desarrollando temas importantes para el desarrollo sostenible de nuestra industria. Esta es la primera tesis de la Gerencia de Innovación y Desarrollo que se presenta en dependencias de SQM, fue un placer ser anfitriones de la presentación de un trabajo de título de uno de nuestros memoristas”.

Se agradece difusión

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