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La mina de zinc más grande de Europa tiene la flota de vehículos subterráneos con motores diésel de emisiones ultrabajas

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Ambición en emisiones
Crece la conciencia sobre el riesgo potencial para la salud que representan las partículas de diésel en las emisiones de motores (DPM). Por eso, Boliden Tara – la mina de zinc más grande de Europa – toma la delantera en minería dotando a su flota de vehículos subterráneos con motores diésel de emisiones ultrabajas de la tecnología más moderna.
La ventilación de una operación subterránea tan grande y compleja como la de Tara Mines –entre las diez más grandes del mundo y a profundidades superiores a los mil metros– no es tarea sencilla.

Cuando Noel Shalvey inició su carrera minera, como mecánico hace 40 años, la calidad del aire bajo tierra no era el tema de actualidad que es hoy.

Acerca de Boliden Tara Mines
Boliden Tara Mines es la mayor mina de zinc de Europa y la novena más grande del mundo. Desde que entro en producción, en 1977, se han extraído 80 millones de toneladas de mineral. Boliden adquirió la mina en 2004 y hoy emplea a más de 600 personas, con una producción de 2,2 millones de toneladas de mineral en 2015.

“La ventilación en las minas ha mejorado inmensamente con los años”, dice. “Es algo en lo que ahora uno ni siquiera piensa. Uno se espera que el aire aquí abajo sea bueno”.
La ventilación de operaciones subterráneas tan vastas y complejas como las de Tara, una de las diez minas de zinc más grandes el mundo, no es tarea fácil. Hoy, las minas tienen requisitos especiales de circulación de aire, con profundidades superiores a los mil metros y vehículos diésel muy pesados operando en los túneles continuamente.

“Aquí abajo, tenemos unas 300 unidades de maquinaria en los túneles, pero adivino que son 20 o 30 los que queman el 80 por ciento del combustible”, dice Brendan Anderson, responsable del departamento de equipos móviles de Tara.

“Los Land Cruiser consumen algo de combustible y las perforadoras en el inicio de la operación pero luego se estacionan. Son los camiones y cargadores los que siempre están en movimiento y son esos grandes vehículos los que realmente producen las emisiones”.

Boliden ha invertido mucho capital en el incremento del flujo de aire que circula por las operaciones de Tara. El sistema de ventilación de la mina tiene una capacidad máxima superior a los 1000 metros cúbicos por segundo y la empresa sigue construyendo tiros –algunos tan anchos como de 4,5 metros de diámetro y a profundidades superiores a los 800 metros– para mejorar la ventilación de la compleja trama de galerías y túneles de la mina. Pero no alcanza solo con invertir capital para mejorar el volumen total de aire en Tara.
Boliden Tara Mines es la mayor mina de zinc de Europa y la novena más grande del mundo. Hoy emplea a más de 600 personas, con una producción de 2,2 millones de toneladas de mineral en 2015.

“Tenemos que hacer todo lo posible para mejorar el ambiente subterráneo”, dice Pat Hanratty, ingeniero senior en ventilación de Tara. “Impulsamos no solo el trabajo de ventilación sino también la reducción de emisiones. Cuanto más reduzcamos las emisiones de los equipos móviles de la mina, menos tendremos que reforzar los equipos de ventilación. Los equipos que son capaces de optimizar las condiciones de trabajo, independientemente de las restricciones de ventilación en el lugar, son una posibilidad fantástica”.

Motores con tecnología limpia
Para complementar la inversión en ventilación y mejorar las condiciones del entorno subterráneo para sus más de 600 trabajadores, Tara buscó la mejor tecnología en motores diésel de emisiones ultrabajas de la industria minera.

“Nuestros camiones y cargadores son grandes, y necesitamos la mejor tecnología disponible para mantener a nuestro personal en condiciones de seguridad y salud, y cumplir con la exigente regulación europea”, dice Pat. “Necesitamos un proveedor que nos pueda proporcionar equipos con motores que hagan posible reducir el nivel de gases de emisión. En eso, Sandvik ha sido un colaborador especial para nosotros. Muy temprano accedimos a los motores Stage IIIB/Tier 4 en nuestros Sandvik LH517 y quedamos muy satisfechos con su bajo nivel de emisión”.

Los camiones Sandvik TH550 figuran entre las 300 unidades de equipo subterráneo que Boliden utiliza en la mina de Tara.

Tara fue la primera mina de Irlanda en usar el gasóleo ultrabajo en sulfuros, lo que permitió usar motores Stage IV/Tier 4 para reducir el nivel de partículas de diésel en la emisión (DPM) y de óxido de nitrógeno (NOx) sin necesidad de regenerar los filtros de partículas de los vehículos y complicar el mantenimiento de los motores.

Tara reemplazó un motor provisional Tier 4 en un camión TH550 e instaló otro motor Tier 4, final, en otro camión junto con un cargador Sandvik LH571 en abril de 2014.
“Solíamos recibir informes de nuestros operarios sobre trabajo en entornos con humo”, dice Brendan. “Pero no pasa más con los Sandvik nuevos. Al contrario, nos dicen que con los camiones nuevos y con el cargador notan un nivel mínimo de emisiones, en comparación con otros equipos. En este momento, son mucho mejores. La tecnología Volvo es superior”.

“La Comisión Europea y varios gobiernos han venido exigiendo bajas en el nivel de emisiones y los fabricantes se han visto obligados a invertir en tecnologías nuevas y a desarrollar motores aún más limpios. Es nuestro turno de reclamar, a nuestros proveedores, la adopción de esta tecnología en sus equipos móviles. Sandvik se ha adelantado”.

Sandvik Mining ha trabajado con el proveedor de motores Volvo Penta durante muchos años para apoyar a la industria minera en sus esfuerzos de reducir el nivel de emisiones de NOx y DPM de los camiones subterráneos y cargadores.

“Los motores Stage IV/Tier 4 han puesto las cosas en otro nivel”, dice Pat. “Una vez más, estamos orgullosos de ser pioneros en la utilización de estos motores de emisiones ultrabajas. Es para el beneficio de todos los que trabajan bajo tierra. Cuando la calidad del aire mejora en la zona de trabajo, aumenta la productividad y la capacidad de ser eficiente. Hemos visto a lo largo de los años que, tras llegar al límite de una infraestructura, hay un gran incremento de la moral de trabajo en el área cuando hay posibilidad de mejorar la circulación de aire y mejorar la ventilación. La producción aumenta. En términos de costos- beneficios, es absolutamente redituable invertir en asegurar el mejor entorno de trabajo para la gente que trabaja en el lugar”.

Tara Mines fue la primera mina de Irlanda en usar diésel ultrabajo en sulfuros (ULSD) lo que le permitió acceder a la posibilidad de operar vehículos con motores de tecnología con reducción catalítica selectiva.

El conductor de camión Eddie Murphy pasa más de diez horas por turno al volante de su Sandvik TH550 en Tara.

“Los nuevos motores ofrecen más fuerza cuesta arriba y su nueva tecnología limpia hace una gran diferencia en cuanto a la salud”, dice. “Siempre pensamos en nuestra salud y la seguridad aquí bajo tierra. Es vital en esta industria”.

Criterio clave en la elección de equipos
La tecnología de motores está jugando un papel clave en la elección de equipos en Tara.

“Miramos una serie de criterios de selección pero, actualmente, la mejor tecnología de motores es un factor fundamental, especialmente lo relacionado con las emisiones y las partículas”, dice Brendan. “No se trata sólo de la capacidad de acarreo del camión o de su velocidad sino también sino de la limpieza del motor que lo impulsa. Dada nuestra necesidad de minimizar las emisiones en los entornos subterráneos, contar con la mejor tecnología en motores es esencial”.

“Desde mi perspectiva, me fijo menos ahora en la capacidad de un camión y más en la limpieza del motor, en cómo podemos reducir el impacto ambiental y mejorar el entorno de trabajo de nuestros operarios bajo tierra. Es así de simple: no aceptamos en nuestra mina equipos que no nos ayuden a conseguir ese objetivo”.

Midiendo los beneficios
La mina mide los efectos de la nueva tecnología de los motores mediante un analizador de partículas de diésel MAHA MPM-4M que la gerencia de Tara tuvo oportunidad de probar en una reunión anual del Consejo sobre Emisiones de Diésel en Minería, en 2012, unos meses después de que la Organización Mundial de la Saludos de la ONU haya clasificado como cancerígenas las emisiones de los motores diésel.

Tara Mines reemplazo un motor de tecnología Tier 4 provisional en uno de sus camiones Sandvik TH550 con un motor Tier 4 Final a mediados de 2014, y un cargador Sandvik LH517 también fue equipado con un motor de la misma tecnología.

“Medir el nivel de partículas de diésel es algo que todos los operadores de minas tendrán que aprender a hacer”, dice Pat, “Tenemos que estar atentos, y conscientes de que las mediciones del aire ambiente no son sencillas”.

La mina también usa un ECOM-AC, un instrumento para medir en los talleres los niveles de CO2, NO y NO producidos por los diferentes equipos.

“Sabemos que los contaminadores son los motores diésel y sentimos satisfacción de nuestros avances al limitar los niveles de emisión de la mejor forma posible”, dice Pat.

Tara sigue explorando aún más formas de mejorar la ventilación, incluyendo el seguimiento de los vehículos para asegurar una mejor ventilación allí donde se encuentran operando. La mina también puso en operación uno de sus nuevos Sandvik LH517, dotado de Sandvik AutoMine Lite a fines de 2015.

“Será una mejora impresionante cuando tengamos solo motores Stage IV/ Tier 4 finales”, dice Pat. “Ya hemos hecho el gran esfuerzo en términos de inversión y monitoreo del aire, y la nueva tecnología de motores nos ayudará a reducir el nivel de emisiones aún más”.

Solución Sandvik: tecnología Stage IV/Tier 4
Sandvik Mining ha trabajado junto a Volvo Penta para liderar el camino hacia la rápida introducción de motores diésel de emisiones ultrabajas, una tecnología conocida como Stage IV /Tier 4 en alusión a las demandas Euro IV de la Unión Europea y los requerimientos legislativos estadounidenses. La nueva tecnología ayuda a las empresas mineras a mejorar el entorno subterráneo para los trabajadores mientras reduce costos de mantenimiento y ventilación.

Las emisiones de equipos similares de mediados de los años 90 (Stage I / Tier 1) eran alrededor de 25 veces mayores a la tecnología Stage IV / Tier 4. Los motores más modernos emiten niveles muy bajos de los nocivos óxidos de nitrógeno (NOx) y de partículas de diésel (DPM). En las operaciones mineras de envergadura, esta reducción de emisiones puede resultar en ahorros de decenas de miles de dólares por unidad en filtrado de partículas de diésel y en el ahorro de un diez por ciento de combustible en relación a motores de la generación precedente. Se logran ahorros adicionales gracias a un mantenimiento más sencillo y económico, facilitado por sistemas de control integrados en los vehículos para monitorear la dosificación de aditivos y dar alertas preventivas en caso de desperfectos.

Sandvik Mining proyecta ofrecer pronto la elección de motores Stage IV/Tier 4 para toda su gama de camiones y cargadores subterráneos, dependiendo de las regulaciones locales y la calidad del combustible disponible.
Texto: Eric Gourley
Foto: Måns Berg

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