Obtención de hidrógeno a través del reprocesamiento de relaves mineros por medio de tecnología emergente

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dc.contributor.advisorCerqueira Pinto, Joao Ricardo
dc.contributor.authorEcheverria Vergara, Ghysleinne
dc.coverage.spatialValparaíso
dc.date.accessioned2026-05-11T15:31:40Z
dc.date.available2026-05-11T15:31:40Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractEn Chile, la actividad minera genera anualmente cientos de millones de toneladas de relaves, los cuales, al acumularse, se convierten en pasivos ambientales que representan un riesgo para la salud humana y los ecosistemas. Al mismo tiempo, la minería es uno de los sectores con mayor consumo energético del país, con una alta dependencia de combustibles fósiles, lo que contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero. Frente a esta doble problemática, surge la necesidad de buscar soluciones que permitan tanto valorizar los residuos mineros como avanzar hacia sistemas energéticos más sostenibles. El presente trabajo tuvo por objetivo evaluar preliminarmente la producción de hidrógeno a partir del reprocesamiento de relaves mineros mediante la tecnología de división térmica del agua (thermal water splitting), utilizando energía solar como fuente térmica. Para ello, se identificaron metales presentes en relaves con potencial catalítico, seleccionando cinco óxidos metálicos de interés: hierro, cinc, cerio, estaño y magnesio. Se recopilaron sus condiciones óptimas de operación a partir de estudios experimentales y se diseñó un esquema conceptual de proceso que incluye secado del relave, reacción termoquímica, enfriamiento, separación de agua y purificación del hidrógeno. Además, el sistema fue dimensionado para operar con energía fotovoltaica en régimen off-grid, considerando las condiciones de radiación solar del norte de Chile. Se desarrollaron balances de masa y energía para los equipos principales del proceso y se evaluó el impacto ambiental tomando como referencia la Minera Doña Inés de Collahuasi, debido a la disponibilidad de datos en sus inventarios de gases de efecto invernadero. Los resultados mostraron que la sustitución del diésel por hidrógeno permitiría reducir el 100 % de las emisiones asociadas al transporte interno, equivalentes a 303.329 toneladas de CO₂eq/año. En el ámbito económico, la alternativa más factible correspondió al escenario sin incorporación de baterías, obteniéndose un costo estimado de 46,81USD/kg H₂ bajo un 100% de rendimiento. Aunque este valor aún se mantiene alejado del costo proyectado de 7,5 USD/kg H₂, los resultados demostraron la viabilidad técnica y ambiental del proceso, evidenciando el potencial de los relaves como fuente alternativa para la producción de hidrógeno verde y la necesidad de continuar su investigación a escala piloto para avanzar hacia una minería más sustentable. Palabras claves: Hidrógeno verde, descarbonización, catalizadores metálicos, termólisis del agua.
dc.facultadFacultad de Ingeniería
dc.identifier.urihttps://repositoriobibliotecas.uv.cl/handle/uvscl/17250
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad de Valparaíso
dc.rightsAtribución-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Chile (CC BY-NC-SA 3.0 CL)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/cl/
dc.subjectCATALIZADORES METALICOS
dc.subjectQUIMICA DEL AGUA
dc.subjectHIDROGENO
dc.subjectENERGIAS RENOVABLES
dc.subjectRELAVES MINEROS
dc.titleObtención de hidrógeno a través del reprocesamiento de relaves mineros por medio de tecnología emergente
dc.typeTDPRE
uv.catalogadorMAQ-ING
uv.departamentoEscuela de Ingeniería en Medioambiente
uv.nombre.archivoGhysleinne Echeverria Vergara.pdf
uv.notageneralIngeniero Ambiental
uv.profesorinformanteCofré Carvajal, Ociel

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Tesis Ingeniería Ambiental