Recientemente, Brasil ha tenido que hacer frente a dos grandes accidentes provocados por las actividades mineras que tuvieron un impacto social y medioambiental de grandes proporciones. Las rupturas de presas de relaves ocurridas en Mariana (MG) en 2015 y Brumadinho (MG) en 2019, con este hecho, intensificaron la necesidad del sector de innovar en cuanto a los métodos y procesos utilizados en toda la cadena de esta industria en el país, donde la tecnología se convierte en un gran aliado para hacer las actividades más eficientes, seguras y sostenibles.
En el caso de las presas -método de almacenamiento de los residuos resultantes de la extracción de minerales que se cuestionó seriamente tras las catástrofes de Minas Gerais-, las roturas podrían haberse evitado con el uso de un software de seguimiento de las imágenes de la superficie con avisos de cualquier movimiento irregular de la tierra.
Este es sólo un ejemplo de cómo las tecnologías pueden beneficiar a la actividad minera, que en los últimos años ha dado importantes pasos hacia la modernización del sector. Desde el uso de vehículos autónomos hasta la monitorización remota de las actividades en el interior de las minas, son varias las innovaciones que han revolucionado el área a través de la automatización y la gestión inteligente de los procesos mediante el análisis de datos, la inteligencia artificial, el Internet de las Cosas (IoT) y la realidad virtual.
Esta transformación se produce en uno de los sectores clave de la economía brasileña. Esta industria corresponde a cerca del 2,5% del Producto Interior Bruto (PIB) brasileño habiendo obtenido una facturación de 339,1 mil millones de reales en 2021, según datos del Instituto Brasileño de Minería (IBRAM). Además, el sector tuvo una balanza comercial de casi 49.000 millones de dólares, el año pasado, que correspondió al 80% de la balanza total del país, que fue de 61.000 millones de dólares. Y la proyección para el período entre 2020 y 2024 es de inversiones de alrededor de 38 mil millones de dólares en esta industria en el país, un monto que reforzará la transformación digital en el área.
Pero todo este incremento tecnológico creará retos en relación con el procesamiento, el almacenamiento y el análisis de una cantidad de datos cada vez mayor, ya que se trata de una industria que opera principalmente en zonas críticas, utilizando vehículos pesados y moviendo grandes volúmenes de carga a través de largas distancias. Además, la minería se ha visto afectada por varios factores relacionados con la sostenibilidad, hecho que ha animado a las empresas a adaptar sus operaciones a las diversas transformaciones que se producirán a lo largo de esta década.
Tendencias del sector minero
El avance de las tecnologías en este ámbito se abordó en el informe «Mine 2021: Great Expectations, Seizing Tomorrow», publicado el año pasado por PwC con información de las 40 mayores empresas mineras del mundo. En el material, la consultora señala que las empresas necesitarán tener estructuras de planificación, gobernanza y ciberseguridad bien definidas para garantizar la transformación digital en sus operaciones. Esto se debe al acelerado avance en el uso de los datos y al aumento de la integración de las nuevas tecnologías en las actividades, lo que requerirá una estrategia bien definida para las empresas en transformación.
Dentro de este escenario, el documento cita datos del Foro Económico Mundial que indican que el 67% de las tareas repetitivas y manuales, y el 60% de las tareas que implican mano de obra serán automatizadas en 2025. En esta tendencia, BHP, la mayor empresa minera del mundo, anunció el año pasado un programa de 800 millones de dólares para aumentar sus operaciones con 500 camiones autónomos en sus actividades de mineral de hierro y carbón en Australia, además de planear el uso de este tipo de vehículos sin conductor en las minas de cobre en Chile.
Innovación en el mercado brasileño
La mayor empresa minera del país, con un valor de mercado de más de 96.000 millones de dólares, Vale se ha hecho un hueco en la extracción de mineral de hierro gracias al uso de tecnologías destinadas a mejorar la eficiencia operativa de su negocio. En 2020, por ejemplo, el 19% de los activos críticos utilizaban inteligencia artificial «para garantizar la fiabilidad», según un informe de la compañía, y la expectativa para 2025 es que esta tecnología se emplee en el 100% de los activos críticos de la empresa.
En los últimos años, la empresa minera también se ha centrado en el uso de la robótica y la automatización para ampliar el rendimiento de las actividades a distancia. La iniciativa pretende aumentar la seguridad y fiabilidad de los trabajos realizados en zonas de riesgo, incrementando así la seguridad de las operaciones.
A continuación, se presentan algunos ejemplos de cómo la tecnología ha transformado las operaciones de Vale en la extracción de minerales, tanto en Brasil como en otros países:
Camiones autónomos: ya se utilizan en minas como Brucutu, en Minas Gerais, y Carajás, en Pará. Los vehículos están controlados únicamente por sistemas informáticos, GPS, radares e inteligencia artificial. Entre los beneficios se encuentran: una mayor productividad, la prolongación de la vida útil de los equipos en un 15% aproximadamente, un menor desgaste de las piezas y la consiguiente reducción de los costes de mantenimiento (estimada en un 10%), una mayor seguridad para los empleados en zonas peligrosas y la reducción de un 10% aproximadamente del consumo de combustible, lo que se traduce en una disminución de las emisiones de CO2;
Drones en un patio ferroviario: la innovación implementada en el patio de Tubarão, en el estado de Espírito Santo, tiene como objetivo generar mayor seguridad y eficiencia en la revisión de la carga en los vagones. En el sitio, el patio consta de 32 líneas de ferrocarril con una longitud de aproximadamente 1 km cada una, el control de la carga que normalmente realizan cuatro empleados tarda una media de 4 horas. Con el uso de drones, la misma actividad es realizada por un solo operador, y todo el proceso se realiza en menos de cinco minutos;
Excavadoras autónomas: En la mina de Totten (Canadá), la empresa minera implantó controles a través de tabletas para manejar el equipo a distancia. La innovación genera mayor seguridad y reduce las lesiones de los operarios, además de mejorar la visibilidad de las actividades realizadas;
Robótica: la empresa minera ya utiliza al menos tres modelos diferentes de robots que ayudan a los operarios en las tareas de mantenimiento. El equipo opera en entornos que pueden suponer un riesgo para los trabajadores, como cavernas, tuberías, galerías y desagües. Dos de los robots fueron creados por el Instituto Tecnológico de Vale (ITV).
La implantación de estas herramientas por parte de Vale es el resultado de las inversiones en innovación que la empresa minera ha realizado en los últimos años. Entre 2020 y 2021, la cantidad destinada por la empresa a Investigación y Desarrollo pasó de 443 millones de dólares a 600 millones, y la previsión para este año es de 750 millones. Uno de los proyectos más recientes de la empresa es la creación de una locomotora 100% eléctrica que se está desarrollando en colaboración con la empresa estadounidense Progress Rail, del grupo Caterpillar. Este sería el primer vehículo de este tipo en la minería brasileña, y se espera que pueda funcionar hasta 24 horas sin necesidad de recarga.
Anglo American tiene la innovación como base para implementar la minería sostenible con vistas al futuro de su negocio. Hasta 2026, la empresa pretende invertir unos 25 millones de reales en la promoción de la innovación abierta en el mercado brasileño.
Uno de los propósitos de la empresa minera es el enfoque Future Smart Mining, donde la empresa opera con tecnologías y digitalización dentro de cuatro conceptos que apuntan al futuro de la minería: 1) Mina Concentrada, para dar más precisión en la extracción de minerales y metales para reducir el consumo de agua y energía, y reducir los residuos en el proceso; 2) Mina Sin Agua, donde se pretende alcanzar niveles cercanos al 100% de recirculación en el uso del agua; 3) Mina Moderna, cuyo foco es la seguridad de las personas, reduciendo la exposición de los empleados a los riesgos; y 4) Mina Inteligente, con el uso de big data para hacer las operaciones más seguras, integradas y sistematizadas.
Inteligencia local
Las inversiones en innovación de las empresas mineras llegan en un momento de fuertes perspectivas de crecimiento para el sector debido a la gran demanda de minerales que se necesitan en áreas de gran expansión, como las energías renovables, los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía. Por ello, las tecnologías desempeñan un papel fundamental en la minería para mejorar su eficacia operativa, su seguridad y su sostenibilidad.
Esta transformación digital que se está produciendo a gran velocidad en el sector ha demandado herramientas inteligentes que se adapten a las características de esta industria, como es el caso de las soluciones de Edge Computing. Dado que las operaciones suelen tener lugar en lugares remotos y áreas críticas, el procesamiento, almacenamiento y análisis de datos realizado localmente se ajusta a las necesidades de este tipo de servicio.
En cuanto a los vehículos autónomos, esta tecnología es un diferencial para la optimización de las rutas y la logística, que impactará positivamente en los costes operativos globales. En el transporte de materias primas como el mineral de hierro y el carbón, por ejemplo, actividad compleja por la necesidad de cumplir las especificaciones exigidas por los clientes, el seguimiento de los materiales es vital para optimizar la operación sin incurrir en errores a lo largo de la cadena.
Además, la computación de borde ayuda a planificar las rutas de los camiones para evitar la inactividad. Al tratarse de una operación en la que intervienen varios vehículos, el procesamiento y análisis de datos local evita las colas en la descarga de materiales, optimización que genera un importante ahorro para la empresa.
Esta inteligencia proporcionada por la tecnología a las áreas críticas de operación de las empresas mineras también juega un papel fundamental para hacer más sostenibles las operaciones. Al coordinar mejor las actividades, se reduce drásticamente el consumo energético local, que se basa en generadores de, uno de los grandes villanos de la zona por las emisiones asociadas a este combustible.
Operaciones sostenibles
La sostenibilidad en las actividades mineras se aborda en el informe «Tracking the trends 2022 – The top 10 issues shaping the future of mining», publicado por Deloitte a principios de este año y en el que se analizan las diez principales tendencias para la minería en un periodo de hasta 18 meses. Según el documento, los próximos años serán los más transformadores para esta industria debido a la actuación de las empresas que apuntan a la baja emisión de carbono, la reducción de residuos y el rendimiento basado en propósitos.
Para puntualizar esta revolución en el sector, los especialistas de Deloitte señalan cuatro factores principales que han impactado en el desempeño de las empresas y que definen los rumbos del área: la transición a la energía verde, la pandemia del Covid-19 y sus reflejos en el mercado laboral, la digitalización y la necesidad de integrar los negocios con los compromisos ambientales, sociales y de gestión (ESG).
Así, las tendencias incluidas en el informe son:
- Inversiones ESG: con empresas que asignan fondos y dirigen su cartera hacia prácticas empresariales sostenibles;
- Cambios en la cadena de valor tradicional: la transición energética ha creado retos y oportunidades para las empresas, que hoy aspiran a un rendimiento bajo en carbono;
- Actuar en un nuevo entorno: con la pandemia y la subida de los precios de las materias primas, muchos países han tratado de recuperar los ingresos perdidos con nuevas normativas e impuestos, lo que ha obligado a las empresas a adaptarse a este nuevo escenario;
- Incorporación de la ASG en las organizaciones: las empresas crean modelos operativos para responder y abordar las oportunidades, los retos y los riesgos medioambientales, sociales y de gobernanza.
- Un mercado laboral más competitivo: una tendencia que obliga a las empresas del sector a posicionarse como un empleador atractivo capaz de responder a la evolución de las prioridades;
- Relaciones con las comunidades indígenas: en los nuevos proyectos, las empresas mineras deben buscar oportunidades que se ajusten a los objetivos y prioridades de las comunidades locales;
- Organizaciones impulsadas por la innovación: las empresas deben adaptarse a los recientes cambios que afectan a los negocios, como las nuevas prácticas de trabajo a distancia, el impulso de la descarbonización y los altos precios de las materias primas;
- Operaciones integradas: con el uso de los datos, las empresas han capacitado a todos los niveles de la operación para tomar decisiones de forma más ágil;
- Mayor atención a la ciberseguridad: a medida que el IoT se expande con más y más dispositivos conectados en lugares como las minas, la atención a los riesgos cibernéticos se está desplazando de áreas como las finanzas y los recursos humanos a otras áreas de la operación;
- Adaptación al cambio climático: las empresas mineras tendrán que prepararse para los impactos que el cambio climático pueda producir en sus negocios y operaciones.
Como señala Deloitte, el reto de la Minería 4.0 no es sólo implementar tecnologías para absorber las demandas del mercado, haciendo más eficientes las actividades, sino también ser capaces de generar beneficios a las comunidades del entorno y al medio ambiente. Esto se debe a que las operaciones de esta industria están directamente relacionadas con la calidad de vida de las poblaciones cercanas a las zonas donde opera.
Sólo el accidente de la presa de Mariana (MG) en 2015, por ejemplo, tuvo un impacto socioeconómico en 35 pueblos mineros, y los residuos de mineral fluyeron por los ríos de la región pasando por varios pueblos de Espírito Santo hasta llegar al mar. En respuesta a los accidentes, Vale creó un Centro de Monitoreo Geotécnico para monitorear en tiempo real la situación de 111 presas y estructuras de riesgo en todo el país.
Para el funcionamiento de este Centro, la empresa ha implantado sensores integrados con un software de análisis de vídeo en el que los algoritmos analizan los datos, proyectan posibles problemas y activan alertas preventivas para que los equipos técnicos y especializados vigilen estas estructuras de alto riesgo. Esta iniciativa de la empresa minera brasileña demuestra que, además de generar más seguridad a las actividades del sector, la tecnología también es una gran aliada de los proyectos enfocados a la sostenibilidad social y ambiental.
En la que será la década más desafiante para la industria minera debido a las transformaciones del sector, el uso de la tecnología para adaptar las actividades a las demandas del mercado será esencial para las empresas. Desde la implementación de vehículos autónomos hasta la gestión inteligente e integrada de toda la cadena, pasando por el procesamiento y análisis de datos locales, las innovaciones se convertirán en la base para que las empresas mineras estén en línea con las nuevas prácticas del mercado con operaciones más eficientes y sostenibles.
