Browsing by Author "Salvador Cobo, Javier Antonio"
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Thesis Hidrógeno verde, energía solar y su implementación en el transporte en minería a cielo abierto chilena(2022) Salvador Cobo, Javier Antonio; Delonca, Adeline; Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales; Orellana, Luis FelipeEl consumo de energía a nivel nacional está marcado por la industria minera, llegando a consumir cerca del 16% del total de energía, sumando su procedencia tanto eléctrica como fósil. De esta manera, la industria minera es la de mayor consumo a nivel nacional. A su vez, las empresas mineras cuya explotación se produce mediante minería a cielo abierto, consume un 74% del consumo propio de la industria, lo que la posiciona como un actor relevante para el diseño y ejecución de acciones en torno al proceso de descarbonización. El presente estudio busca relacionar la energía solar como base para la producción de Hidrógeno Verde [H₂] en territorio nacional, y con ello, favorecer su posterior uso en la industria de la minería a cielo abierto. El uso de este combustible alternativo en la industria se verificará con la comparación entre matrices energéticas construidas en base a distintas distribuciones en su uso entre combustibles fósiles e Hidrógeno Verde. Esto se realizará con el fin de realizar un análisis cuantitativo en cuanto a los costos que conlleva el uso de combustibles en cada matriz como también las dificultades que se presenten para poder emplearla. A lo anterior, se suma, una comparación en la cantidad de gases efecto invernadero, en especial dióxido de carbono, entre cada matriz. Esto con el fin de poder realizar una estimación de los beneficios que conlleva la implementación de este tipo de combustible en la industria. Para ello, en este trabajo se presentan de cinco escenarios potenciales de penetración de hidrógeno en minería, considerando parámetros de consumo de combustible y emisiones de gases enfocados en la minería a cielo abierto chilena. Los escenarios se enfocan en el proceso de carguío y transporte en minería a cielo abierto, y considera una flota de 50 camiones de extracción de alto tonelaje o CAEX, con una capacidad de 300 toneladas de carga, potencia de 2.000 [kW] y un estanque con capacidad cercana a los mil galones. La introducción de H2 en dicha flota variara su como combustible distribuyéndose en 0%, 10%, 25%, 50% y 100% del total de la flota para los cinco es respectivamente. En base a esto, se realizará una comparación en el costo total de implementación y la cantidad de emisiones por cada caso. La mina modelo donde se emplazarán los movimientos tiene una producción de 85.000 toneladas de fino al año y un movimiento mina promedio mensual de 11.2 millones de toneladas de material, lo que la califica como gran minería. Este trabajo de memoria de título concluye en una reducción de costos de cerca de 24% en el total de inversión en combustibles pasando de una flota completamente potenciada por combustibles fósiles hacia una flota potenciada por Hidrógeno Verde, traduciéndose en cerca de los 8 millones de dólares anuales, para una flota de 50 equipos. Respecto de las emisiones se estima una reducción total, llegando a la carbono neutralidad una vez implementado el combustible verde en toda la flota, resultando en un total de 250.000 toneladas de dióxido de carbono anuales que no serán emitidas hacia la atmosfera, comparando los escenarios de 0 y 100% de flota utilizando hidrógeno verde como combustible.
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