En Chile, cada año se producen cerca de 530 millones de toneladas de relave, cifra dolorosa a nivel medioambiental. ¿Qué pasaría si esos desechos pudiesen ser transformados en elementos de construcción? Domolif está desarrollando una propuesta para hacer esto una realidad.
Hoy se está viendo un giro en las empresas, que va desde desarrollar una economía lineal a una más circular. Motivos medioambientales, carencia de materia primas, disminución de gases contaminantes, entre otros son algunos de los gatillantes a este cambio de modelo a nivel empresarial.
En el caso de la industria minera, la sustentabilidad y sostenibilidad de su producción depende del reciclaje del relave. Se han realizado intentos para utilizar el relave como material de construcción, sin embargo, sólo se ha logrado un reemplazo parcial de este componente en la fabricación del concreto, siendo entre un 5 al 20 % del producto final.
Siguiendo su propósito de innovación biotecnológica y su interés por aportar a un mundo mejor, Domolif ha tomado este desafío y gracias al financiamiento entregado por el Gobierno Regional de Antofagasta, a través del Fondo de Innovación para la Competitividad, FIC R 2023 mediante el proyecto cuyo título es Desarrollo de un producto biotecnológico de última generación para reutilizar el relave, Código BIP 40047514.0, es posible avanzar en la solución de ocupar relave para darle una mirada más sustentable.
¿Cómo es posible disponer de estos resultados?
Chile es una de las Industrias Mineras más grandes del mundo y debido a sus procesos productivos genera pasivo críticos como el relave debido a los grandes volúmenes anuales que se produce. Se estiman 600 millones de toneladas por año, proyectándose un incremento en 1.000 millones para la próxima década (Cochilco 2022). El relave, es un compuesto que está constituido principalmente por óxidos de silicio, hierro, aluminio y calcio, que pueden alcanzar el 90 %. Es un material fino donde el 80% puede medir bajo 100 um. Debido a estas características es un fuerte candidato para ser utilizado para reemplazar el cemento en materiales para la construcción, cabe destacar que en Chile se construyen 10 millones de toneladas de cemento al año.
Domolif está realizando un estudio, por el cual mediante el uso de la biotecnología y bio inmediación, están generando material de construcción con desecho de relave. La biomineralización es un proceso donde los organismos vivos son capaces de producir minerales, para la protección o refuerzo. En los microorganismos la síntesis de minerales se divide en dos tipos: la mineralización biológicamente controlada (Biologically controlled mineralization, BCM) y la mineralización biológicamente inducida (Biologically induced mineralization, BIM), en esta ultima la producción de los minerales es extracelular y ha sido utilizada para aplicaciones de ingeniería (Dhami et al 2013).
Numerosos microorganismos se han empleado para el BIM siendo el más utilizado la precipitación de calcita por hidrólisis de urea de bacterias ureolíticas (Wu 2021), en este caso específico el proceso de denomina precipitación de calcita inducida por microorganismos (Microbially Induced Calcite Precipitation, MICP). Este proceso se ha aplicado en el sector de la ingeniería civil, como, por ejemplo: consolidación de suelos, la biorremediación de la contaminación por metales pesados, la restauración de superficies pétreas degradadas, el hormigón autorreparable y el secuestro de dióxido de carbono (Hoffmann 2021). Lograr la aplicación del MICP en la construcción ha sido ampliamente estudiado en los últimos años, debido a que el sector de construcción es el responsable del 39% de las emisiones mundiales de carbono (CO2) y se proyecta que en las próximas décadas y debido al aumento en la construcción, este porcentaje subirá al 57%, por lo que se hace imperioso buscar alternativas menos contaminantes para esta industria (Beatty 20222).
Cabe destacar que, dentro de este proceso investigativo, uno de los avances más promisorios que se han observado es que utilizando el MIPC es posible lograr un producto compuesto principalmente de relave (sobre el 95%) con resistencia a la compresión sobre el 1MPa. Este logro abre las puertas para buscar nuevos aditivos que permitan aumentar la resistencia requerida para un cemento con capacidad constructiva. Además, los avances de la investigación han determinado que con la granulometría más fina se dan mejores resultados de resistencia, un ejemplo de ello es que, con la inclusión de aditivos, como el caucho al 5%, se logró aumentar hasta en un 140% la resistencia a la compresión. Los resultados de índice de reducción acústica y transmitancia térmica indican la posibilidad de utilizar el producto como aislante acústico y térmico, abriendo la posibilidad de generar una alta variedad de productos con este objetivo.