Browsing by Author "Godoi Bravo, Miguel Leonardo"
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Thesis Análisis estratégico de la viabilidad ambiental y operativa del uso de hidrógeno verde en camiones caex de la Industria Minera.(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-09) Godoi Bravo, Miguel Leonardo; Mena Bustos, Rodrigo Andres; Departamento de Industrias; Garate Chateau, Maria PilarLa crisis climática global ha generado una creciente preocupación y urgencia por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y mitigar el impacto ambiental de diversas industrias, incluida la minería. En este contexto, la presente memoria se enfoca en analizar el potencial uso del hidrógeno verde como fuente de energía para camiones CAEX en la industria minera chilena, específicamente en operaciones de mina rajo abierto, con el objetivo de evaluar su viabilidad operacional y ambiental. La minería del cobre, una de las principales actividades económicas de Chile, tiene un impacto significativo en el consumo de combustibles fósiles. En las operaciones de mina rajo abierto, los camiones CAEX son responsables de gran parte del consumo de diésel, con cada camión consumiendo en promedio aproximadamente 1,500,000 de litros de diésel al año, lo que genera alrededor de 3,800 toneladas de CO2 anuales por camión. La implementación de motores duales, que operan con una mezcla de 60% hidrógeno y 40% diésel, se presenta como una opción viable para reducir estas emisiones. Además, actualmente se está utilizando el sistema trolley, que también contribuye a la reducción del consumo de diésel. Para la proyección de la energía necesaria, se obtuvieron datos de fuentes confiables como el Ministerio de Energía y organismos internacionales. Se compararon dos escenarios: el escenario de referencia basado en el uso exclusivo de diésel y el escenario alternativo que combina el uso de hidrógeno verde con el sistema trolley. La tasa de participación del hidrógeno verde se proyectó a lo largo de los años, considerando una reducción progresiva del consumo de diésel debido a la implementación del sistema trolley. Las proyecciones de emisiones se realizaron para cada año de estudio los cuales son 2025, 2030, 2040 y 2050, logrando así cuantificar el ahorro de emisiones al comparar ambos escenarios. Los resultados del estudio muestran una reducción significativa en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en el escenario alternativo. Para el año 2025, el ahorro de emisiones es mínimo debido a la baja incorporación inicial del hidrógeno verde. Sin embargo, a medida que pasa el tiempo, la reducción de emisiones se vuelve más notable, alcanzando la carbono neutralidad para el año 2048 con el uso combinado del sistema trolley y el hidrógeno verde. Al final del período de estudio, se proyecta un ahorro acumulado de 38,500 kilotoneladas de CO2 equivalente, lo que resalta la eficacia de esta estrategia en la disminución de la huella de carbono en la industria minera. Además, se lleva a cabo un estudio detallado de los costos operativos, analizando las proyecciones de costos de producción de energía renovable e hidrógeno verde obtenidos de la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde. La proyección de costos del diésel se basó en el informe anual de perspectivas energéticas 2021 de la Energy Information Administration (EIA). Estas proyecciones fueron consideradas para los años 2025, 2030, 2040 y 2050 y se evalúa cómo estos costos afectan la viabilidad operativa de los diferentes escenarios. Finalmente, se realiza un análisis de los ahorros en costos operativos utilizando el sistema trolley combinado con hidrógeno verde. Los resultados indican que, aunque el escenario base es más rentable en el corto plazo, los costos operativos tienden a incrementarse significativamente a largo plazo. En contraste, el escenario alternativo con hidrógeno verde y el sistema trolley demuestra ser más económico a partir de 2030, debido a la disminución progresiva en los costos de producción de hidrógeno verde y al uso eficiente de la energía renovable.
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