{"id":149102,"date":"2013-10-03T17:52:18","date_gmt":"2013-10-03T20:52:18","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=149102"},"modified":"2014-07-02T13:10:19","modified_gmt":"2014-07-02T16:10:19","slug":"mineria-con-laser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/mineria-con-laser\/","title":{"rendered":"Miner\u00eda con l\u00e1ser"},"content":{"rendered":"
\"El

Arthur Braga\/ Puc-R\u00edo<\/span>El laboratorio de la PUC-R\u00edo: las pruebas con haz de l\u00e1ser exhibieron mayor precisi\u00f3nArthur Braga\/ Puc-R\u00edo<\/span><\/p><\/div>\n

La explotaci\u00f3n intensa y creciente de minerales ha generado la necesidad de buscar estos recursos en profundidades cada vez mayores. Esta dificultad lleva a las empresas internacionales del \u00e1rea de miner\u00eda a invertir abultadas sumas en el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas para perforar las rocas. Una de las m\u00e1s prometedoras herramientas en estudio en tal sentido es el l\u00e1ser. En Brasil, la empresa Vale financia un proyecto que va en esa l\u00ednea, llevado adelante por investigadores de la Pontificia Universidad Cat\u00f3lica de R\u00edo de Janeiro (PUC-R\u00edo), en colaboraci\u00f3n con la Universidad Tecnol\u00f3gica Federal de Paran\u00e1 (UTFPR). Iniciado en 2010, este trabajo tiene por objeto el desarrollo de una tecnolog\u00eda nacional que comprende el empleo de luz l\u00e1ser de alta potencia para su aplicaci\u00f3n en las industrias de miner\u00eda y petr\u00f3leo. El grupo de investigaci\u00f3n de la PUC-R\u00edo, coordenado por el ingeniero mec\u00e1nico Arthur Martins Barbosa Braga, estudia el uso de l\u00e1seres para la perforaci\u00f3n de rocas desde 2008. Ya se han depositado dos patentes en Brasil y una en el exterior.<\/p>\n

\u201cNos dimos cuenta de que ciertos desarrollos importantes en el \u00e1rea, particularmente en lo que hace a diodos de alta potencia, fibras \u00f3pticas especiales y l\u00e1seres de fibra, podr\u00edan hacer factible el uso de estas tecnolog\u00edas para la perforaci\u00f3n\u201d, comenta Braga. \u201cSe encuentran presentes en el mercado los l\u00e1seres de fibra con una potencia de decenas de kilovatios. Al mismo tiempo, los de diodo se ha vuelto m\u00e1s eficientes y compactos, con baj\u00edsimas relaciones entre volumen y potencia\u201d. Estos dos tipos de l\u00e1seres de alta energ\u00eda en principio pueden transmitirse por varios kil\u00f3metros en el interior de una fibra \u00f3ptica. Seg\u00fan Braga, a\u00fan persisten algunos problemas tecnol\u00f3gicos que deben resolverse, debido a los efectos no lineales, que entorpecen la propagaci\u00f3n de la luz de alta potencia en los n\u00facleos de fibras de s\u00edlice. Pero se han venido haciendo progresos en las \u00e1reas de conectores y de fibras \u00f3pticas especiales, que en breve podr\u00e1n resolver esta dificultad.<\/p>\n

Otra posibilidad es la utilizaci\u00f3n de l\u00e1seres de diodo compacto, de alta potencia (algunos kilovatios), pasible de transmisi\u00f3n mediante fibras \u00f3pticas con di\u00e1metros compatibles con las columnas o sartas de perforaci\u00f3n. Ambas alternativas est\u00e1n siendo exploradas en el marco del proyecto de la PUC-R\u00edo, que cuenta con el patrocinio de Vale y del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq).<\/p>\n

\"\"<\/a>El \u00e9nfasis en la primera fase de las investigaciones recay\u00f3 sobre los mecanismos de interacci\u00f3n entre los diferentes tipos de roca y la luz l\u00e1ser de alta potencia. El estudio apunt\u00f3 a investigar los reg\u00edmenes de operaci\u00f3n, las franjas de potencia y las longitudes de onda de la luz compatibles con las aplicaciones y limitaciones impuestas por el ambiente operativo de la perforaci\u00f3n. Los cient\u00edficos montaron un aparato para las pruebas y est\u00e1n desarrollando un proyecto conceptual de un prototipo. Los resultados de la primera fase del proyecto tambi\u00e9n incluyen una mejor comprensi\u00f3n de los procesos de interacci\u00f3n entre la luz l\u00e1ser y las rocas.<\/p>\n

Cuando est\u00e9 lista, esta nueva herramienta reemplazar\u00e1 a los medios mec\u00e1nicos empleados actualmente. El lanzador ser\u00e1 introducido en la roca, que ser\u00e1 perforada hasta la profundidad necesaria, que puede ser de algunos kil\u00f3metros partiendo de la superficie. Seg\u00fan el investigador de la PUC-R\u00edo, las primeras propuestas de utilizaci\u00f3n de l\u00e1seres para la perforaci\u00f3n de rocas y suelos surgieron durante la d\u00e9cada de 1970, pero reci\u00e9n a finales de los a\u00f1os 1990 la tecnolog\u00eda empez\u00f3 a volverse factible. Fue cuando surgieron los l\u00e1seres de alta potencia, desarrollados para el programa Strategic Defense Initiative, m\u00e1s conocido como Guerra de las Galaxias, concebido en Estados Unidos en los a\u00f1os 1980. En los \u00faltimos a\u00f1os del siglo XX, nuevos desarrollos en el \u00e1rea de fot\u00f3nica empezaron a hacer posible la utilizaci\u00f3n de l\u00e1seres en perforaciones, m\u00e1s all\u00e1 de los laboratorios.<\/p>\n

Las ventajas inmediatas
\n<\/b>De acuerdo con Braga, los avances recientes han sido significativos. \u201cEn la actualidad varias tecnolog\u00edas \u2013basadas en semiconductores, fibra \u00f3ptica y l\u00e1seres compactos de alta potencia\u2013 se muestran lo suficientemente maduras como para emple\u00e1rselas en la perforaci\u00f3n de rocas\u201d, dice. Las ventajas de esta tecnolog\u00eda sobre los sistemas mec\u00e1nicos son muchas, tales como perforar di\u00e1metros con mayor precisi\u00f3n y aumentar y mejorar el \u00edndice de penetraci\u00f3n, que puede ser de 10 a 100 veces mayor que los obtenidos mediante el empleo de las t\u00e9cnicas convencionales. Asimismo, con el l\u00e1ser es posible perforar rocas y metales con distintas composiciones, sin necesidad de reemplazar el tr\u00e9pano. Otra ventaja radica en la menor cantidad de partes mec\u00e1nicas m\u00f3viles presentes en el sistema, lo que reduce los costos de mantenimiento. \u201cEs posible a su vez mantener un mayor control de la profundidad, el di\u00e1metro y la direcci\u00f3n de perforaci\u00f3n\u201d, a\u00f1ade Braga.<\/p>\n

Este proyecto en asociaci\u00f3n con la PUC-Rio es tan s\u00f3lo un de los que reciben inversiones de Vale. Entre 2009 y 2012, la empresa destin\u00f3 402 millones de reales a proyectos, de los cuales 338 millones de reales provinieron de recursos propios y 64 millones de socios externos, tales como el Banco Nacional de Desarrollo Econ\u00f3mico y Social (BNDES), el CNPq y las Fundaciones Estaduales de Apoyo a la Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica (FAPs). Las inversiones abarcan 161 proyectos y 821 becas de investigaci\u00f3n en Brasil y en el exterior. Estos proyectos se realizan con el concepto de innovaci\u00f3n abierta, que le permiti\u00f3 a la compa\u00f1\u00eda minera atraer y tener acceso a recursos mediante la concreci\u00f3n de asociaciones. Existen buenas razones para que la empresa invierta en investigaci\u00f3n y desarrollo. \u201cActualmente, los minerales poseen tenores del elemento qu\u00edmico de inter\u00e9s ubicados muy por debajo de los que ten\u00edan hace 20 \u00f3 50 a\u00f1os\u201d, explica Luiz Eug\u00eanio Mello, director del Instituto Tecnol\u00f3gico de Vale (ITV). \u201cY dentro de 10 \u00f3 50 a\u00f1os, ser\u00e1n mucho menores que los actuales: de all\u00ed la necesidad de invertir m\u00e1s en tecnolog\u00eda.\u201d<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Haz de luz para perforar rocas en busca de minerales y petr\u00f3leo","protected":false},"author":20,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[297,312],"coauthors":[112],"class_list":["post-149102","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-ingenieria","tag-innovacion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/149102","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/20"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=149102"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/149102\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=149102"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=149102"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=149102"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=149102"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}