Planificación de la producción para la planta de desalinización de CAP S.A. en el valle de Copiapó

Abstract

La Compañía de Acero del Pacífico, a través de su filial minera ha desarrollado el plan de “Ampliación del Valle de Copiapó”, que consiste en la construcción de una nueva faena minera conocida como “Cerro Negro Norte” (CNN), ubicada en el Desierto de Atacama. Esta minera debe cumplir con abastecer la faena de energía eléctrica y agua en forma sustentable. Por lo que se construyó una planta de energía fotovoltaica y una planta desalinizadora de agua de mar. Actualmente la planta distribuye el agua a través de dos acueductos principales; CNN y ATA. El acueducto de CNN cuenta con tres estaciones de bombeo y entrega una mezcla de agua filtrada con agua desalada a la mina Cerro Negro Norte. Por otro lado, el acueducto ATA también cuenta con tres estaciones de bombeo y satisface con agua desalinizada las demandas de la ciudad de Caldera, Planta Magnetita y Canal Mal Paso. Existe otra pequeña demanda por parte del Puerto Punta Totoralillo, que es satisfecha con un tercer acueducto que transporta agua desalada. El mayor conflicto con que cuenta esta planta son los altos costos energéticos en los que se incurre para poder producir y distribuir el agua, ellos representan el 85% de los costos operativos. Por esta razón se buscó planificar la producción mediante un modelo de programación lineal basado en modelos básicos de transporte y de dimensionamiento de lotes, que permita minimizar los consumos energéticos incurridos en la producción y transporte de agua. Se utilizaron tanto métodos deterministas como estocásticos, para lograr reflejar las variaciones del modelo frente a los posibles cambios en las demandas. Con esto se obtuvo un modelo robusto, adecuado a la realidad de la planta, y que entrega recomendaciones válidas para la operación de la planta desalinizadora.Compañía de Acero del Pacífico, with its mining subsidiary has developed the plan Extension of Copiapó Valley, that consists in the construction of a new mine known as Cerro Negro Norte (CNN), located in Atacama Desert. This mining operations must be sustainably supplied with electricity and water. That’s why it was built a photovoltaic power plant and a sea water desalination plant. Currently de desalination plant distributes the water through two main aqueducts, CNN and ATA. CNN aqueduct has three pumping stations and delivers a mix of filtered and desalinated water to Cerro Negro Norte mine. On the other hand, ATA aqueduct also has three pumping stations and satisfy with desalinated water the city of Caldera, Planta Magnetita and Canal Mal Paso’s demands. There is another small demand from Puerto Punta Totoralillo, which is satisfied with a small aqueduct that transport desalinated water. The greatest conflict that this plant has is the high energetic costs to produce and distribute the water, since they represent an 85% of the operational costs. Therefore, a production plan was made, using a linear programming model based on basic models of transport and batch sizing, with the objective to minimize the energetic consumption incurred in the production and distribution of the water. Deterministic and stochastic methods were used to reflect the variations in the model against possible demand’s changes. Finally, it was possible to develop a model that properly fits to the reality of the plant, and gives valid recommendations for the operations of the desalination plant.