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El revolucionario dron submarino minero

29 September 2023

La californiana Impossible Metals está desarrollando un robot que identifica nódulos polimetálicos y los extrae de forma autónoma del fondo oceánico.

La consecución de los diferentes objetivos de reducción de emisiones por parte de los países pasa inevitablemente por un incremento notable de la minería. En su último informe, la Agencia Internacional de la Energía (IEA) calcula que la demanda de minerales para la fabricación de tecnologías limpias se multiplicará por 6 de aquí al año 2050. Miles de explotaciones mineras deberán abrirse en los próximos años para ello y, aunque todo apunta a que la mayoría serán en tierra firme, la minería subacuática va escalando posiciones para convertirse en una alternativa más.

Es el caso de la californiana Impossible Metals, que se encuentra en pleno desarrollo de una serie de drones submarinos para la extracción de los metales sin afectar a la flota y fauna acuática. Esta compañía ha creado el Eureka 1, un vehículo subacuático no tripuladao (AUV, de sus siglas en inglés) que emplea los últimos avances en robótica, inteligencia artificial y un motor pendiente de patente para deslizarse sobre el lecho marino.

El pasado mayo, la compañía realizó la primera demostración del Eureka 1 y fue todo un éxito. "Este es un hito clave en el camino hacia el desarrollo de un sistema de recolección de minerales de aguas profundas con inteligencia artificial a gran escala", explican en un comunicado. El dron puede recoger nódulos de mineral del lecho marino evitando la macrofauna que viva en la zona y con el "objetivo de preservar la biodiversidad y la función del hábitat".

Impossible Metals comenzó a trabajar en su arquitectura de ingeniería en el año 2020, con las primeras patentes presentadas en 2021. En ese año también empezaron con un segundo proyecto para el desarrollo tecnológico alrededor de la extración biológica de los minerales y la recolección de nódulos polimetálicos en aguas profundas.

Estos nódulos polimetálicos son piezas clave en la minería del níquel, cobalto, cobre y manganeso; como elementos con más representación y esenciales para la transición a una economía baja en carbono. Otros componentes a menor concentración también están presentes, incluidos elementos como las tierras raras.

El funcionamiento del dron minero se basa en un sistema de reconocimiento de nódulos empleando inteligencia artificial que permita al sistema identificar los nódulos polimetálicos que se puedan aprovechar. Según Impossible Metals, es capaz de diferenciarlos de otras rocas e incluso evitar extraer los nódulos que tienen algún tipo de vida marina.

El siguiente paso lo realiza un brazo robótico que va extrayendo cada una de las rocas ricas en metales mientras las almacena en un depósito para luego subirlas a la superficie. "El éxito de Eureka 1 demuestra que el enfoque de recolección selectiva para los nódulos polimetálicos del lecho marino es técnicamente factible y que el concepto es prometedor", señalan.

"La capacidad de recolectar los minerales críticos dentro de los nódulos recuperados del lecho marino proporcionará suficientes minerales para las baterías de alta densidad", ha declarado Bob Galyen, antiguo jefe de tecnología de CATL, la compañía de baterías más grande del mundo a raíz de la prueba del Eureka 1. "Fue un privilegio ser testigo de cómo se hizo historia con esta nueva tecnología subacuática y [...] creo que ayudará a crear un mundo mejor utilizando técnicas de minería respetuosas con el medioambiente".

El Eureka 1 se trata de un primer concepto de poco más de 2 metros de alto y relativo pequeño tamaño diseñado para descender hasta 25 metros de profundidad, un solo brazo robótico y 5 kilogramos de acopio. Impossible Metals se encuentra actualmente trabajando en el Eureka 2 como segundo miembro de esta saga, ya con unas especificaciones más avanzadas con 3 brazos, 100 kilogramos de carga y con posibilidad de inmersión hasta los 6 kilómetros.

El siguiente paso, previsto para llevar a cabo entre el 2024 y 2025, consiste en desarrollar el primer prototipo que sirva de dron minero piloto. Las características en este caso todavía no han sido reveladas, tan solo indican desde la compañía que será mucho más grande y abrirá la puerta a la construcción en serie.

Una de las claves de este tipo de minería submarina es el bajo impacto ambiental que tiene, evitando recoger los nódulos con vida marina, la ausencia agua de retorno que pueda contaminarse, el nulo impacto en la estructura de los sedimentos depositados en el lecho marino y la escasa contaminación lumínica y acústica.

Estos nódulos polimetálicos son piezas clave en la minería del níquel, cobalto, cobre y manganeso; como elementos con más representación y esenciales para la transición a una economía baja en carbono. Otros componentes a menor concentración también están presentes, incluidos elementos como las tierras raras.

El funcionamiento del dron minero se basa en un sistema de reconocimiento de nódulos empleando inteligencia artificial que permita al sistema identificar los nódulos polimetálicos que se puedan aprovechar. Según Impossible Metals, es capaz de diferenciarlos de otras rocas e incluso evitar extraer los nódulos que tienen algún tipo de vida marina.

El siguiente paso lo realiza un brazo robótico que va extrayendo cada una de las rocas ricas en metales mientras las almacena en un depósito para luego subirlas a la superficie. "El éxito de Eureka 1 demuestra que el enfoque de recolección selectiva para los nódulos polimetálicos del lecho marino es técnicamente factible y que el concepto es prometedor", señalan.

"La capacidad de recolectar los minerales críticos dentro de los nódulos recuperados del lecho marino proporcionará suficientes minerales para las baterías de alta densidad", ha declarado Bob Galyen, antiguo jefe de tecnología de CATL, la compañía de baterías más grande del mundo a raíz de la prueba del Eureka 1. "Fue un privilegio ser testigo de cómo se hizo historia con esta nueva tecnología subacuática y [...] creo que ayudará a crear un mundo mejor utilizando técnicas de minería respetuosas con el medioambiente".

El Eureka 1 se trata de un primer concepto de poco más de 2 metros de alto y relativo pequeño tamaño diseñado para descender hasta 25 metros de profundidad, un solo brazo robótico y 5 kilogramos de acopio. Impossible Metals se encuentra actualmente trabajando en el Eureka 2 como segundo miembro de esta saga, ya con unas especificaciones más avanzadas con 3 brazos, 100 kilogramos de carga y con posibilidad de inmersión hasta los 6 kilómetros.


También lo muestran como una alternativa escalable y más económica de operar. Las dragas que se utilizan actualmente para la minería acuática tienen un periodo de recuperación económica de la inversión de aproximadamente 9 años, mientras que la alternativa compuesta por una flota de robots que propone Impossible Metals lo consigue en 3 años.

Refinamiento biológico

Como proyecto paralelo, Impossible Metals se encuentra desarrollando una nueva metodología para la bioextracción de los minerales utilizando la respiración de las bacterias. "Este proceso patentado permitirá el uso de cepas bacterianas específicas para liberar metales en solución, sin el uso de ácidos, productos químicos tóxicos o calor extremo", señalan.

Hasta el momento, la gran mayoría del tratamiento de las menas requieren de diferentes aplicaciones para obtener el metal. Unos procesos que suelen emplear químicos muy tóxicos para el medioambiente si no se tratan correctamente y que llevan aparejados unos trabajos de recuperación muy complejos una vez se abandona la zona minera.

El objetivo de la compañía californiana es que el proceso que están diseñando "interrumpirá la tecnología de procesamiento existente, como la flotación, el tostado y la lixiviación". Un enfoque que elimina de la ecuación esos productos químicos tan perjudiciales, que sea además de baja intensidad energética, que las aguas residuales tengan pH neutro y que sea más económica.


Fuente: El Español


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