Desafíos Energéticos para SQM. Mauricio Olivares Gerente Técnico y Proyectos SQM NY Noviembre 2016

Transcripción

1 Desafíos Energéticos para SQM Mauricio Olivares Gerente Técnico y Proyectos SQM NY Noviembre 2016

2 Introducción SQM es una empresa minera no-metálica con operaciones en las regiones de Antofagasta y Tarapacá, para la producción de diversos productos de yodo, nitratos, litio y potasio. Ventas ~ 1700 millones US$/año Empleo > personas (4700 dotación propia y 4500 contratistas) Utiliza ~ 86 millones GJ de energía en sus procesos, siendo el 92,9 % energía solar. 2

3 Consumo de Energía en SQM SQM utiliza energía solar en sistemas de pozas para procesos de concentración de salmueras y precipitación fraccionada de minerales, lo que reemplaza el uso de evaporadores convencionales. Son 40,4 millones de m2 de área de pozas en Salar de Atacama, Nueva Victoria y Coya Sur. La energía eléctrica proviene del SING, y abastece las plantas de proceso y sistemas de impulsión de agua y soluciones. Para proveer calor a los procesos, se utilizan principalmente combustibles fósiles, y estamos estudiando opciones que permitan cambiar a energía renovable no convencional. 3

4 Uso de Energía Solar Salar de Atacama Potasio y Litio Las salmueras extraídas del salar de atacama pasan por un sistema de cristalización fraccionada en pozas de evaporación solar para producir sales de KCl, K2SO4 y soluciones de litio. 4

5 Uso de Energía Solar Nueva Victoria Sales de Nitrato y Yodo Las salmueras que resultan luego de la extracción de yodo en lixiviación de pilas son enviadas al sistema de pozas de evaporación solar. En las pozas se realiza un sistema de cristalización fraccionada por evaporación que permite obtener sales de nitrato de alta ley (60%). Estas sales son materia prima para producción de KNO3 en Coya Sur. 5

6 Uso de Energía Solar Coya Sur Producción de KNO3 En Coya Sur se concentra la producción de nitrato de potasio de SQM. La recuperación de efluentes y soluciones débiles se realiza en pozas de evaporación solar. El uso de estas pozas permite reducir en 80% en consumo de energía recuperando soluciones del proceso y permitiendo un sistema productivo de cero efluentes líquidos. 6

7 Uso de Energía Solar Desafío energético y de recuperación de agua El uso de pozas de evaporación solar es un sistema de proceso muy eficiente del punto de vista energético, sin embargo, no permite la recuperación del agua que es evaporada. SQM evalúa permanentemente tecnología que permita aumentar la recuperación de agua en sus procesos. Actualmente se esta evaluando el uso de sistemas de osmosis reversa, destilación por membranas y polímeros de grafeno en la recuperación de agua desde salmueras. SQM ya lleva dos años evaluando el uso de energía solar para calentamiento de soluciones. Adicionalmente estamos estudiando la opción de integración de energía con plantas CSP a los procesos de SQM. 7

8 Integración con Planta Termo- Solar CSP

9 Producción Termo-Solar CSP Antecedentes Chile tiene una de las mejores condiciones mundiales para el uso de energía solar en plantas termo-solares o fotovoltaicas. Hacia el 2030 se espera que el costo de estas tecnologías sea menor que el uso de combustibles fósiles sin incentivos, ni subsidios. 9

10 Producción Termo-Solar CSP Antecedentes Sales Fundidas (o fluido térmico) circula por campo solar, y se almacena energía para alimentar en forma controlada generadores de vapor para ciclo Rankine de generación eléctrica. Aproximadamente un 20-25% de la energía incidente es llevada energía eléctrica. 10

11 Producción Termo-Solar CSP Oportunidades Integración 1 Calor Residual En un ciclo de Rankine tradicional, por cada MW eléctrico generado se deben liberar en el sistema de condensación 0,5-0,8 MW térmicos de calor de rechazo a baja temperatura. La presencia de un proceso industrial cercano permite hacer uso parcial de esta energía en forma directa o utilizando un fluido secundario de transporte. 11

12 Producción Termo-Solar CSP Oportunidades Integración 2 Calor Excedente Capacidad Diseño La capacidad de generación de turbinas de debe optimizar de acuerdo al tamaño del campo solar, la radiación incidente y la capacidad de transporte de energía. Sin embargo, durante algunos días o meses el campo solar recibe más energía que la que pueden utilizar los generadores y se debe desenfocar espejos. La oportunidad es entonces utilizar este calor en un proceso secundario. 12

13 Producción Termo-Solar CSP Oportunidades Integración 2 Calor Excedente Se puede considerar la instalación de un sistema secundario de calentamiento que utiliza el excedente de calor. Esto es también una oportunidad de diseñar una planta de producción dual de energía. 13

14 Producción Termo-Solar CSP Evaluación de Oportunidades El perfil de demanda térmica del proceso industrial asociado identifica la oportunidad disponible de uso de energía en función de la temperatura del fluido de calentamiento que se puede utilizar. Con esta información se deben definir los escenarios de integración y/o oportunidades de negocio. 14

15 Desafíos y Oportunidades Energéticas SQM evalúa permanentemente tecnología que permita aumentar la eficiencia energética y la recuperación de agua en sus instalaciones, considerando mejoras operacionales de lo existente como introducción de nueva tecnología. Los desarrollos en ERNC van progresando día a día, mejorando su factibilidad técnica -> evaluamos alternativas permanentemente. Vemos una oportunidad en la integración de energía con plantas CSP; permitiría utilizar energía solar en reemplazo de combustibles fósiles en las plantas de procesamiento. Buscamos en el largo plazo un sistema productivo no solo más eficiente, sino que más sustentable. 15