Eco Mining Concepts heißt das Karlsruhe Institut für Technologie im Beratungskomitee willkommen

Seit letzter Woche ist das Karlsruhe Institute für Technologie mit dem Projekt „IEDE- Institute For Eco-Industrial Development“ Mitglied des Beratungskomittees von Eco Mining Concepts.

Die Zusammenarbeit begann mit der Präsentation des Forschungsprojekts „BrineMine“ von Joachim Koschikowski des Fraunhofer ISE und Dr. Thomas Kohl des KIT, welches vom BMBF gefördert wird, und zur Lösung der Zunehmenden Wasserarmut im Norden Chiles beitragen kann.

Die Information steht hier zum Download zur Verfügung:

Brine Mine – KIT & Fraunhofer ISE

„Mehr Kreislauf bedeutet nicht notwendigerweise auch eine bessere Umweltbilanz“

Interview mit Johannes Gediga, Vice President Mining, Metals and Manufacturing Goods & SoFi Sales, thinkstep

Das Konzept der Kreislaufwirtschaft hat viel Aufmerksamkeit erlangt in Chile. Wo gibt es Potentiale der Kreislaufwirtschaft im Rohstoffsektor?

Kreislaufwirtschaft hat das Ziel, Ressourcen möglichst lange in wirtschaftlichen Kreisläufen zu halten und dadurch Wert zu generieren und Abfallströme zu vermeiden. Es sollte aber auch nicht nur der Circular Economy (CE) Ansatz autark betrachtet werden, sondern immer eine Betrachtung der Energieeffizienz und der Umweltauswirkungen mit berücksichtigt werden.

Was sind spezifische Ansatzpunkte für Strategien der Kreislaufwirtschaft im Rohstoffsektor?

Man muss hier generell zwei Lebenszyklus (LZ) Phasen unterscheiden (welche natürlich am Punkt End of Life (EoL) wieder zusammenkommen). Und es muss die Rohstofffirma entscheiden auf was im ersten Schritt geachtet wird. Das Ziel sollte natürlich sein beide LZ Phasen in der Strategie zu integrieren:

  1. (CE) von der Miene zum Metall:
    Hier geht es darum „Nebenprodukte“, die bei vielen Prozessen als „Abfall“ deklariert werden, diese zu behandeln und die Wertstoffe aus diesem „Abfall(produkt)strom“ herauszuholen was natürlich wirtschaftlichen Aspekten genügen muss. Wenn ein metallurgisches Werk kein integriertes Werk ist, dann können metallurgischen Werke mit unterschiedlichen Fokus in der Ausbringung der Wertstoffe zusammenarbeiten (wie es heute teilweise zum Bsp. in Deutschland und Europa gemacht wird). Integrierte Werke wie in Hamburg die Aurubis AG eines ist, leiten produktionsbedingt Abfälle an Subunternehmer zur Verwertung weiter, um wirklich Ressourcen-Effizient zu sein
  2. CE vom Metall über das Produktdesign, zum Vertrieb, zum Consumer und dann das End of Life (EoL). Danach sollte es dann wieder in den metallurgischen Prozess eingespeist werden, nach einem Sammel- und Separationsschritt.

Im Produkt spielen viele Aspekte mit wie zum Beispiel, dass das Design der Produkte „recyclingfreundlich“ ist. Heute gibt es viele Produkte, die nicht einfach zu recylcieren sind oder eben große Verluste der beinhalteten Materialien mit sich bringen, solange die passende metallurgische Infrastruktur nicht vorhanden ist.

Wie kann Life Cycle Assessment die Prinzipien der Circular Economy im Rohstoffsektor unterstützen?

Circular Economy ist mehr ein Prinzip, während LCA eine daten- und faktenbasierte, nachvollziehbare Methode zur Berechnung der Umweltwirkungen ist. Daher sind CE und LCA sich ergänzende Herangehensweisen. So wie auch in wirtschaftlichen Betrachtungen bedeutet mehr Kreislauf nicht notwendigerweise auch bessere Umweltbilanz, speziell wenn der Grad der Zirkularität sehr hoch wird.
Um ein wirtschaftliches Konzept der CE im Rohstoffsektor aufzustellen, ist es notwendig, reelle Prozesse über den LZ und für bestimmte Produktanwendungen (die Produkte mit dem größten Anteil an dem betrachteten Rohstoff basierend auf Material Fluss Analysen) technisch, realistisch, mit rigorosen Daten zu simulieren. Hierfür gibt es schon einige Anstrengungen und Veröffentlichungen wie zum Beispiel eine, die ich zusammen mit Prof. Dr. Markus Reuter vom Helmholtz Institute in Freiberg gemacht habe und die die Möglichkeiten der Kombination von technisch möglicher CE Simulation (inkl. der Energieeffizienzberücksichtigung) und Life Cycle Assessment beschreiben und die Vorteile darstellt. Hierzu haben wir im Rahmen der Nutzbarkeit zwei Tools HSC (von Outotec https://www.outotec.com/products/digital-solutions/hsc-chemistry/) für die technische Simulation mit der GaBi (von thinkstep https://www.thinkstep.com/software/gabi-software) kombiniert, um beim Design der Anlage, des LZ immer gleich die Umweltauswirkungen für dieses betrachtete CE Konzept zu erhalten. Das ist eine gute Basis um festzustellen, ob CE auch umweltlich betrachtet Sinn macht.

Welche Strategien sollten das Life Cycle Assessment ergänzen um eine sinnvolle Nachhaltigkeitsstrategie zu erlangen?

Nachhaltigkeitsstrategien sollten nicht nur Unternehmensnachhaltigkeit als solches, sondern auch Produkt Stewardship Ansätze unterstützen, nämlich die gesamte Wertschöpfungskette upstream zur Miene und Downstream bis zum EoL. Um eben fundierte Entscheidungen zu treffen sollte LCA genutzt werden. Diese Ergebnisse werden heute auch im Marketing und im Verkauf genutzt, so dass jeder Stakeholder weiß, was die Firma tut und das Konzept auf Fakten basiert. LCA gibt einen Einblick ob die betrachtete Zirkularität von der Umweltseite her Sinn macht und man nicht nur alleine auf die Zirkularität OHNE Energie Effizienz und Umweltauswirkungen der geplanten CE zu schauen.

primer seminario 2019 de Eco Mining Concepts

“Der kleinere und mittlere Bergbau ist innovativ und sucht nach Partnern“

Am 17. April 2019 fanden sich circa 90 Vertreter aus den Sektoren Energie, Wasser, Bergbau sowie aus der Forschung und öffentlichen Institutionen in Santiago de Chile zusammen, um im Rahmen des ersten Seminars von Eco Mining Concepts über Wasser- und Energieeffizienz im Rohstoffsektor zu diskutieren.

Raúl Guzmán von JHG Ingeniería und Mitglied des Eco-Mining-Concepts-Netzwerks, Andrés Guerrero der Mine San Pedro und Camila Montes der chilenischen Kupferkommission Cochilco präsentierten Herausforderungen, Chancen und Lösungen rund um Wasser- und Energiemanagement im Rohstoffsektor.

Nachdem Guzmán die fehlenden Investitionen in qualifizierte Experten für Energieeffizienz und die exzessive Bürokratie besonders in traditionellen und großen Bergbauunternehmen als Hürden der Energieeffizienz darlegte, zeigte Andrés Guerrero das große Potential des kleineren und mittleren Bergbaus auf. Die Minera San Pedro beispielsweise bietet sich als Testzentrum für neue Technologien an und konnte so bereits viele innovative Technologien und Verfahren implementieren.

Camila Montes stellte die Ergebnisse der Cochilco-Studie zur Projektion des Wasser- und Energieverbrauchs der Kupferindustrie vor: Der Konsum von Meereswasser wird aufgrund neuer Entsalzungsanlagen rapide ansteigen. Dies bedeutet auch einen höheren Energiekonsum aufgrund des großen energetischen Aufwands, der sich durch den Transport des Wassers ergibt.

Auf diesen Ergebnissen basierend diskutierten daraufhin Carlos Finat, Direktor des Verbands für erneuerbare Energien, José Miguel Morán, Geschäftsführer des chilenischen Wasserverbandes, Jorge Cantallopts der chilenischen Kupferkommission Cochilco und Andrés Guerrero der Minera San Pedro. Hier stachen zwei Schlussfolgerungen besonders hervor: Das große Potenzial des kleineren und mittleren Bergbaus für Innovation und Nachhaltigkeit und die Wichtigkeit, dass verschiedene Akteure aktiv in Projekten wie Eco Mining Concepts zusammenarbeiten.

Die Präsentationen stehen hier zum Download zur Verfügung:

Raúl Guzmán, JHG Ingeniería
Andrés Guerrero, Minera San Pedro
Camila Montes, Cochilco

„Eco Mining Concepts ist ein Kooperationsnetzwerk, das es uns ermöglicht, unsere Fähigkeiten und Erfahrungen mit deutschen Technologien zu integrieren”

Das Jahr begann mit der Registrierung der ersten Mitglieder unseres neuen Netzwerks Eco Mining Concepts. Hier stellen wir Ihnen die ersten Mitglieder vor. Raúl Gúzman von JHG Ingeniería, Luis César González von RepairCo und Hugo Enriquez von Hager + Elsässer sprachen mit uns über Eco Mining Concepts, die Nachhaltigkeitsherausforderungen des chilenischen Bergbaus und die Rolle, die Deutschland auf dem Weg zu einem nachhaltigeren Bergbau spielen kann.

Was war Ihre Motivation, Mitglied bei Eco Mining Concepts zu werden?

Luis González, RepairCo: Zweifellos war es die Möglichkeit Innovationsströmungen kennenzulernen, die in Deutschland in so spezifischen Themen wie Effizienz (Energie und Wasser), Smart Mining und Nachhaltigkeit in der Wertschöpfungskette auf der Grundlage von Standards beschrieben werden und sich daran zu beteiligen. Es geht uns aber auch darum, unsere Erfahrungen auf dem Gebiet der Wartungs-, Wiederaufarbeitungs- und Automatisierungsaktivitäten in Fluidtransportsystemen einzubringen.

Raúl Gúzman, JHG: Bei JHG sind wir überzeugt, dass der chilenische Bergbau in der Nachhaltigkeit seiner Aktivitäten vorankommen muss. Eco Mining Concepts ist ein Kooperationsnetzwerk, das es uns ermöglicht, unsere Fähigkeiten und Erfahrungen mit deutschen Technologien zu integrieren und so unseren Wertbeitrag zum Bergbau zu bereichern.

Hugo Enriquez, H+E: Hager Elsässer ist ein Unternehmen mit mehr als 100 Jahren Erfahrung in der Wasserwirtschaft, dessen Ziel seit seiner Gründung die Behandlung und Rückgewinnung von Industrieabwässern ist. Die Bergbauindustrie hat eine große Chance, zu einer nachhaltigen Industrie aufzusteigen und eine ihrer großen Herausforderungen ist die effiziente und nachhaltige Nutzung von Wasser.

Wo sehen Sie die größte Herausforderung und das größte Potenzial für den Übergang zu einem nachhaltigeren Bergbau?

Raúl Gúzman: Das größte Potenzial sehen wir in der Optimierung der Produktionsprozesse, sowohl durch neue Technologien als auch durch die Reduzierung der betrieblichen Variabilität. Die größte Herausforderung betrifft die kulturellen Aspekte der neuen Generationen, wie hohe Fluktuation, weniger Engagement, geringes Zugehörigkeitsgefühl und dergleichen. Die Herausforderung besteht darin, die Bergbauarbeiter von morgen schon heute mit Hilfe von Innovationsressourcen und -technologien zu begeistern.

Hugo Enriquez: Die großen Herausforderungen liegen in der Rückgewinnung von Abwasser, dazu gehört auch die Rückgewinnung von Wertstoffen (Cu, Mo, SO4, Ni, Ge, Co) im Wasseraufbereitungsprozess und der effiziente Betrieb bei der Nutzung von Prozesswasser in der Bergbauindustrie.

Herr Gúzman, JHG Ingeniería ist ein Unternehmen mit langjähriger Erfahrung im Bergbau. Was ist die größte Veränderung, die Sie in den letzten Jahren in Sachen Nachhaltigkeit beobachten konnten?

Raúl Gúzman: Die auffälligste Veränderung hängt mit der Überzeugung des Top-Managements der Unternehmen zusammen, dass Nachhaltigkeit ein Schlüsselfaktor der Prozesse und Operationen im Bergbaugeschäft ist. Unternehmen müssen sich eine „Social License to Operate“ erarbeiten, die Umweltaspekte und die Beziehung zu anliegenden Gemeinden und Interessensgruppen umfasst.

Und wie tragen Ihre Unternehmen zu diesem Wandel bei?

Luis González: Heute liegt der Schwerpunkt unserer Entwicklung für die nächsten drei Jahre auf der vorausschauenden Fernwartung, der Betriebsoptimierung und der Energieeffizienz, um mit der Unterstützung strategischer Partner skalierbare Produkte und Dienstleistungen für die Region zu generieren.

Raúl Gúzman: Bei JHG haben wir unser Leben (mehr als 30 Jahre) der energetischen Optimierung von Prozessen sowohl aus technologischer Sicht als auch durch die Entwicklung von Human Resources gewidmet. Das hat uns bestätigt, dass ein angemessenes Wissensmanagement ein wirksames Instrument ist, um die Wertschöpfung der Mitarbeiter in ihrem Unternehmen zu fördern und langfristig zu projizieren.

Hugo Enriquez: Mit mehr als 30.000 Anlagen weltweit sind wir in der Lage, ganzheitliche Lösungen für die verschiedenen Wasserprozesse zu liefern. Wir analysieren die Anforderungen, bestimmen den effizientesten Behandlungsprozess, entwerfen, fertigen, installieren und betreiben Wasseraufbereitungsanlagen.

Welche Rolle kann Deutschland bei der Lösung dieser Herausforderung spielen?

Luis González: Deutschland spielt seit Jahren eine grundlegende Rolle bei der Einführung neuer Technologien in der chilenischen Industrie und sein Beitrag wird entscheidend dazu beitragen, dass Industrie 4.0 in unsere Produktionsprozesse integriert wird.

Basierend auf einer lokaleren Vision glauben wir, dass es interessant wäre, eine stärkere Integration von Wissen und Möglichkeiten mit Dienstleistungsunternehmen in Chile zu erreichen. Das Ziel: Neue Lösungen bei Produkten und Dienstleistungen zu fördern, die an die Anforderungen des Bergbaus in Chile angepasst sind.

Herr Enriquez, als Vertreter von H+E, einem deutschen Unternehmen in Chile: Was raten Sie den Anbietern von Green Technology in Deutschland, die in den chilenischen Markt expandieren wollen?

Hugo Enriquez: Deutsche Unternehmen müssen ihre Produkte und Dienstleistungen an die chilenische Realität anpassen. Sie müssen analysieren, was die tatsächlichen Anforderungen der lokalen und südamerikanischen Bergbauindustrie sind. Die Aufteilung der Prozesse Prozesse zwischen Deutschland und Chile kann bestimmt werden und ob die Produkte in Deutschland entwickelt und nach Chile gebracht werden können, oder ob eine Produktionskapazität vor Ort aufgebaut werden muss.

Herr González, RepairCo unterhält bereits Geschäftsbeziehungen zu Deutschland. Was sind die wichtigsten Merkmale, die Sie bei einem Lieferanten und/oder Partner suchen?

Luis González: Was wir von einem Lieferanten/Partner erwarten, ist ein hoher Grad an Integration, offene Protokolle und die Anpassungsfähigkeit seiner Produkte, zum Beispiel in Bezug auf die Schutzniveaus (IP / NEMA) für den Einsatz im Bergbau, die Fähigkeit, Energie aus verschiedenen Quellen zu gewinnen und zu speichern (auf der Ebene von Sensor und Gateway), auf Plattformebene Interoperabilität und den Grad der Virtualisierung. Wichtig ist uns auch die Bereitschaft bereits in der industriellen Pilotphase über Chancen, Risiken und Nutzen zu sprechen. Das heißt, bevor das Produkt in die Kommerzialisierung und Anwendung übergeht.

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Solare Wasserentsalzung: eine großartige Gelegenheit für den chilenischen Bergbau

Von Dr. Mercedes Ibarra, Fraunhofer Chile

Es besteht kein Zweifel mehr an der Verbindung zwischen Wasser- und Energieressourcen und ihrer Beziehung zur wirtschaftlichen Entwicklung eines großen Teils der Gesellschaften und Branchen. Um Wasser zu erzeugen, brauchen wir Energie und um Energie zu erzeugen, brauchen wir Wasser. Diese Verbindung hat viele Auswirkungen und Konsequenzen, zum Beispiel die Auswirkungen von Energieprojekten (Reservoirs) auf die Wasserressourcen oder die Folgen, die der Klimawandel auf den Zugang zu diesen Ressourcen haben wird.

Wenn wir zusätzlich auch noch eine wirtschaftliche und industrielle Tätigkeit wie den Bergbau betrachten, die beide Ressourcen in einer beachtlichen Weise erfordert und daher das Risiko steigert, den Zugang zu diesen Ressourcen für andere soziale Sektoren zu beschränken, wird deutlich, wie der Zugang zu Wasser durch eine Minimierung der benutzten Energie Vorteile bringen kann. Das nicht nur für den Bergbau selbst, sondern auch für die sozioökonomischen Strukturen die ihn umgeben. Deshalb setzt Fraunhofer Chile auf solare Entsalzung.

Die Menschheit möchte seit Menschengedenken Salzwasser in Trinkwasser verwandeln. Die Prinzipien der Trennung von Salzen und Wasser werden unter anderem von Aristoteles, Thales von Milet, Democritus und Pliny beschrieben. Bereits Araber und Seefahrer des Mittelalters verwendeten Destillierapparate. Die erste Entsalzungsanlage selbst wurde jedoch erst 1878 in der Atacama-Wüste in Chile errichtet. Hier kam eine von dem Ingenieur Carlos Wilton [1] entworfene Anlage mit einer Fläche von 5000 m2 zum Einsatz, um einem Natriumnitrat-Bergbauunternehmen Wasser zuzuführen.

Die Entsalzung ist ein Trennverfahren zwischen einem gelösten Stoff (Salz) und einem Lösungsmittel (Wasser), das einem endothermen Prozess unterworfen wird, das heißt, das Verfahren erfordert Energie. Die Mindestenergie, um den gelösten Stoff vom Lösungsmittel zu trennen, beträgt 1,2 kWh / m3 [2]. Diese Energie berücksichtigt nicht andere Energieverbräuche im Zusammenhang mit der Entsalzung, wie das Pumpen von Wasser für den Transport vom Meer oder Untergrund zur Aufbereitungsanlage und/oder von der Anlage zum Verbrauchsort oder zum Verbrauch von Vorbehandlungen. Daher ist es eine Technologie mit hohem Energiebedarf.

Das geographische und saisonale Zusammenfallen von hoher Sonneneinstrahlung und Wasserknappheit macht Solarenergie jedoch zu einem optimalen Kandidaten für die Entsalzung in der Atacama-Wüste.

Eine der einfachsten Technologien sind direkte solare Entsalzungssysteme, bei denen die Umwandlung der Sonnenstrahlung und die Entsalzung in dasselbe Gerät integriert sind. Ein Beispiel für diese Art von System sind die Solardestillatoren, bei denen ein Salzwassertank mit einem transparenten Material bedeckt ist, das die Sonnenstrahlung durchlässt. In diesem Gerät verdampft das Wasser und kondensiert im Deckel.

Um die Effizienz zu steigern, die in direkten Systemen recht gering ist, eignen sich eher indirekte Systeme. Hierbei wird eine herkömmliche Entsalzungstechnologie mit der am besten geeigneten Solartechnologie gekoppelt.

Die Umkehrosmose ist die weltweit am meisten installierte Technologie (69% der Betriebseinrichtungen [3]). Dabei wird elektrische Energie verwendet, um Wasser mit hohem Druck (bis zu 25 bar) durch eine semipermeable Membran zu pumpen, wodurch die Salze vom Wasser getrennt werden können. In diesem Fall ist der Zusammenhang mit Photovoltaik-Energiesystemen sowohl für Entsalzungsanlagen mit hoher Kapazität (> 1000 m3 / d) als auch für kleine Anlagen mit einem Verbrauch unter 1 m3 / d offensichtlich [4].

Trotz ihrer weit verbreiteten Anwendung hat die Technologie auch Nachteile, da die Membranen besonders anfällig für Ablagerungen und Verschmutzungen sind. Verkrustung wird durch Partikel verursacht, die sich in den Poren der Membranen ansammeln und diese verstopfen, was zu einem höheren Energieverbrauch und einer geringeren Leistung führt. Das Fouling führt zu einem Wachstum von Mikroorganismen in den Poren der Membran, die ebenfalls Verstopfungen erzeugen.

Um die Membranen der Umkehrosmosesysteme nicht zu beschädigen, ist ein Mindestdurchfluss oder -druck erforderlich, da sonst Verschmutzungen und Verkrustungen auftreten. Daher sind Energiespeichersysteme (Batterien) mit hohen Investitions- und Betriebskosten oder Zugang zum Stromnetz erforderlich. Außerdem ist eine relativ große Oberfläche von Photovoltaikmodulen erforderlich, um eine ausreichende Wassermenge zu entsalzen, die nicht immer verfügbar ist.

Die weltweit am zweithäufigsten installierte Technologie ist die thermische Technologie, die mehrere Technologien umfasst: Multi-Effekt-Destillation, mehrstufige Verdampfung, Membrandestillation, direkte Osmose und Multi-Effekt-Destillation mit Dampfkompression.

Diese Systeme benötigen heißes Wasser oder Dampf zwischen 70 und 130 ° C. Daher hängt die ausgewählte Solartechnologie von der maximalen Temperatur ab, bei der die betreffenden Verdampfungs-Kondensationsphänomene stattfinden. Hauptvorteil ist, dass die Qualität des zugeführten Wassers nicht so entscheidend ist wie bei Umkehrosmosesystemen. In arabischen Ländern werden häufig mehrstufige Flash-Verdampfungssysteme aufgrund schwieriger Betriebsbedingungen im Persischen Golf sowie hohen Temperaturen und hohen Salzkonzentrationen  verwendet. Der Preis für thermische Systeme und der Energieverbrauch sind jedoch höher als der der Umkehrosmose, obwohl die neuesten Entwicklungen bei Kunststoff-Wärmetauschern diesen Trend ändern könnten, da sie wirtschaftlicher sind.

Die Membrandestillationstechnologie wird von wenigen Unternehmen weltweit vermarktet, darunter Solar Springs, ein Spin-Off des Fraunhofer ISE (Institut für Solare Energiesysteme in Deutschland).

Der Vorteil gegenüber anderen thermischen Systemen besteht darin, dass die Membranen vollständig aus Polymeren hergestellt werden können, wodurch ihre Herstellung rentabel wird und Korrosionsprobleme vermieden werden. Gegenüber druckgetriebenen Filtrationssystemen wie der Umkehrosmose besteht der Vorteil darin, dass die Membrandestillation mit weniger Druck (Umgebungsdruck) arbeitet und insbesondere die Gefahr von Verkrustungen und Verschmutzung geringer ist.

Der Prozess der Membrandestillation beruht auf einer Phasenänderung, die thermisch durch einen partiellen Dampfdruckgradienten, Produkt der Temperaturdifferenz, angetrieben wird. Das Hauptelement der Membrandestillation ist eine hydrophobe Membran, die für flüssige Phasen eine Barriere darstellt, nicht aber für Dampf. Die Wärme trennt den Wasserdampf von der Salzlake, dieser Dampf durchdringt dann die hydrophobe Membran und wird anschließend als Wasser kondensiert.

Einer der Vorteile der Membrandestillationstechnologie ist, dass für den Betrieb keine großen Mengen an Elektrizität erforderlich sind, sondern nur Niedertemperaturenergie für die Entsalzung erforderlich ist. Daher können Energiequellen wie Abfall, Sonnenenergie oder Geothermie genutzt werden. Diese will Fraunhofer in Chile fördern.

In einem gemeinsamen Projekt mit Crystal Lagoons wird Abwärme von Klimaanlagen zur Entsalzung von Meerwasser mit einer Membrandestillationsanlage genutzt. In einem anderen Projekt namens Brine Mine wird die Membrandestillation für geothermische Flüssigkeiten mit einer Temperatur von 90 ° C verwendet, um Wasser und hochkonzentrierte Sole zu erzeugen, deren Komponenten in einer zusätzlichen Stufe extrahiert werden.

Die solaren Entsalzungsanlagen sind bereits in Chile angekommen. Die größte Entsalzungsanlage in Lateinamerika wird in Copiapó angesiedelt sein. Basierend auf der Umkehrosmose mit Photovoltaik wurde sie Ende 2018 vom Environmental Evaluation Service genehmigt. Die Anlage sieht eine durchschnittliche Produktion von 1000 Liter pro Sekunde entsalztem Wasser vor, um die große Bergbauindustrie zu versorgen. Zur Energieversorgung ist eine 100-MW-Photovoltaikanlage mit mehr als 200 Hektar geplant. Die Gesamtinvestition beträgt 490 Millionen US-Dollar. 2019 wird der Bau beginnen [6].

Darüber hinaus kann die Entsalzung mit Power Solar Concentration-Anlagen kombiniert werden, die über Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen Strom und entsalztes Wasser erzeugen. Hier ist eine thermische Entsalzungsanlage an die Turbinenleistung des Leistungszyklus der Solar Power Concentration-Anlage gekoppelt. Der spezifische Aufbau dieser Systeme hängt vom Standort ab.

Ein weiterer Trend, der in letzter Zeit beobachtet wurde, ist der Einsatz von Entsalzungstechnologien nicht nur aus Meerwasser, sondern auch für die Behandlung von Abfällen in industriellen Prozessen. Auf diese Weise kann sauberes Wasser gewonnen werden, wodurch der Abfall, wie im Konzept der Kreislaufwirtschaft vorgesehen, einen Mehrwert darstellt. Als Beispiel sei das von der Europäischen Union finanzierte und vom Fraunhofer ISE koordinierte Projekt ReWaCEM genannt, bei dem das MD zur Schließung von Kreisen in der metallurgischen Industrie verwendet wird und den Wasserfußabdruck um 30 – 90% reduziert [7].

Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Bergbau vor einer großen Herausforderung steht, die Wasserknappheit ein absolut limitierender Faktor sein wird und die Entsalzung eine sehr wichtige Rolle spielen kann, ohne jedoch zu vergessen, dass zur Gewinnung dieses Wassers Energie benötigt wird. Damit die Entsalzung sich als Alternative erweisen kann, sind innovative, robuste und effiziente Prozesse, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Einbeziehung erneuerbarer Energien unerlässlich.

Im Fall von Chile erlaubt die Intensität der Sonneneinstrahlung, voll auf den Zusammenhang zwischen Entsalzung und Solarenergie und die auf dem Markt verfügbaren Technologien wie Umkehrosmose-Photovoltaik zu setzen. So können die neuesten Innovationen wie die Membrandestillation eine grundlegende Rolle bei der Lösung dieser Herausforderungen darstellen.

 

  1. Abdenacer, P.K. and S. Nafila, Impact of temperature difference (water-solar collector) on solar-still global efficiency. Desalination, 2007. 209(1-3): p. 298-305.
  2. Ali, M.T., H.E. Fath, and P.R. Armstrong, A comprehensive techno-economical review of indirect solar desalination. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2011. 15(8): p. 4187-4199.
  3. Jones, E., et al., The state of desalination and brine production: A global outlook. Science of the Total Environment, 2018.
  4. Arafat, H.A., Desalination sustainability : a technical, socioeconomic, and environmental approach. 2017.
  5. Koschikowski, J., Entwicklung von energieautark arbeitenden Wasserentsalzungsanlagen auf Basis der Membrandestillation. 2011: Fraunhofer Verlag Freiburg, Germany.
  6. Página web: http://www.revistaei.cl/2018/10/09/desaladora-mas-grande-latinoamerica-iniciaria-construccion-2019-copiapo/#.
  7. Página web: www.rewacem.eu
mauro-valdes-alta-ley

Alta Ley präsentiert die neue Roadmap 2.0

Von Mauro Valdés, Präsident Alta Ley

In den vier Jahren seines Bestehens ist es dem Programm Alta Ley gelungen, Projekte und kollaborative Innovationsprogramme im Bergbau für rund 120 Mio. USD zu ermöglichen. Unter diesen befinden sich Programme wie Expande – Open Innovation im Bergbau, Eleva – zur technischen Bildung im Bergbau, sowie ein Programm zur Überwachung von Tailings, Pilotzentren und weitere.

Dies wurde vor allem durch die Entwicklung der „Roadmap des Chilenischen Bergbaus 2015 – 2035“ erreicht. Dieser gelang es, einen Konsens unter den verschiedenen Akteuren des Ökosystems der Bergbau-Innovation, des öffentlichen und des privaten Sektors, der Zulieferer und der Hochschulen zu erreichen, bezüglich der wichtigsten Herausforderungen in Produktivität, Nachhaltigkeit und Technologie. So konnten diesen und anderen interessierten Akteuren die aktuellen Herausforderungen verdeutlicht werden, mit dem Ziel, Innovation und Zusammenarbeit und damit verbundene öffentliche und private Investitionen zu fördern.

Die ursprüngliche Roadmap enthält thematische Schwerpunkte, die mit den verschiedenen Stufen des Kupferabbauprozesses in Verbindung stehen und verschiedene Arten von Herausforderungen (Betriebs- und Abbauplanung, Konzentration von Mineralien, Hydrometallurgie, Tailing und Schmelzen / Raffinieren) zusammenfassen, sowie transversale Kapazitäten (Humankapital, Lieferanten & Innovation und Intelligenter Bergbau), die zur Anwendung entlang der thematischen Schwerpunkte kommen können.

Die Roadmap muss ständig überprüft und aktualisiert werden, um Veränderungen im globalen Kontext – besonders im Kontext der technologischen Revolution – sowie neue Herausforderungen und Kontexte zu erfassen. Deshalb sind wir überzeugt, dass die Roadmap ein stabiles aber lebendiges Dokument sein muss. Unser Ziel ist es, die Entwicklung neuer, wirkungsvoller Gemeinschaftsprojekte zu erleichtern, die darauf abzielen, die Produktivität und Nachhaltigkeit der Industrie zu steigern. So wollen wir das Innovationsökosystem des chilenischen Bergbaus weiterhin stärken und diversifizieren.

Als Ergebnis dieser Arbeit wurden drei neue Kernthemen aufgenommen: neue Verwendungszwecke von Kupfer, umweltfreundlicher, emissionsarmer Bergbau und Exploration. Auch wurden die, für jede transversale Kapazität vorgeschlagenen, Herausforderungen und Lösungen auf Aktualität überprüft, und – wenn erforderlich – neue Herausforderungen oder zusätzliche Forschungs- und Entwicklungslinien einbezogen.

Nach den verschiedenen Arbeitstagen definierte das Expertenteam aus verschiedenen Bereichen insgesamt 16 Lösungen, die priorisiert werden sollten und aus denen die wichtigsten Herausforderungen für die Branche ausgewählt werden sollten. Unsere Aufgabe konzentriert sich jetzt auf die Auswahl dieser Herausforderungen und die Suche nach Finanzmitteln, um diese neuen Generation von Projekten mit hoher Wirkung umzusetzen. Darunter ist insbesondere der neue Fokus auf Green Mining, der vor allem auf einen emissionsarmen Bergbau abzielt und deren Anwendung weitgehend mit dem Institute of Clean Technologies übereinstimmt. Das Institute of Clean Technology befindet sich derzeit in der Ausschreibungsphase. Wir glauben, dass wir zu diesem Institut viel beitragen können und dies wird in diesem Jahr ein wichtiger Arbeitsschwerpunkt sein.

Ebenso müssen wir sicherstellen, dass unsere Projekte und langfristigen Programme voranschreiten und Herausforderungen des Bergbausektors kommuniziert werden, um Open Innovation zu fördern. Des Weiteren unterstützen wir Akteure, die Lösungen für diese Herausforderungen vorschlagen können, und beaufsichtigen die gemeinsam entwickelten Projekte und Programme, um die Effizienz und Produktivität der chilenischen Bergbauindustrie zu steigern und auch die Anzahl und den Entwicklungsstand von Anbieter chilenischer Güter, Dienstleistungen und Technologien zu erhöhen  und ihre Internationalisierung zu fördern.

Eco Mining Concepts auf der UBA Rohstoffkonferenz 2019

Im Rahmen der internationelen Konferenz Raw Materials & Environment 2019 des Umweltbundesamts am 19. und 20. Februar 2019 wird die AHK Chile mit dem Projekt Eco Mining Concepts vertreten sein. Lea von Bressensdorf, Project Manager Environment der AHK Chile, steht während der Konferenz in Berlin für Meetings zur Verfügung und gibt Auskünfte über den chilenischen Markt.

  • Planen Sie ein Meeting: lbressensdorf@camchal.cl
  • Mehr Informationen zur Konferenz Raw Materials & Environment 2019: www.umweltbundesamt.de

Deutsch-chilenischer Dialog zur nachhaltigen Rohstoffgewinnung in Santiago weiht das neue Netzwerk Eco Mining Concepts ein

Am 22. November 2018 fanden sich renommierte Speaker, Experten und Gäste im „Edificio Transocéanica“ ein, um das neue deutsch-chilenische Netzwerk Eco Mining Concepts einzuweihen.

Im Laufe des Vormittags wurden die Herausforderungen und Chancen für einen nachhaltigeren Bergbau in Chile diskutiert. Sowohl aus deutscher als auch aus chilenischer Sicht wurden Kooperationspotenziale ausgelotet. Nach den Eröffnungsworten von Prof. Dr. Hirth, Vizepräsident für Innovation und Internationales des Karlsruher Institut für Technologie, betonte Pablo Terrazas, chilenischer Staatssekretär für Bergbau, das Ziel Chiles sich zum „internationalen Führer in der nachhaltigen Produktion von Rohstoffen“ zu verwandeln.

Patricio Chávez, Vizepräsident für Nachhaltigkeit von CODELCO, legte dar, dass die Effizienz im Bergbau in allen Dimensionen gesteigert werden muss: Sowohl in der Produktivität als auch in der Verminderung seines Einflusses auf Umwelt und Gesundheit der Bevölkerung.

Zwei Fachvorträge boten tiefere Einblicke in die Themen erneuerbare Energien und Klimawandel im Bergbau. Im Rahmen einer Paneldiskussion wurden verschiedene Herausforderungen aus privater, staatlicher und akademischer Sicht beleuchtet.
Panelteilnehmer waren: Joost Meijer, Abteilung für Kreislaufwirtschaft des chilenischen Umweltministeriums. Jonathan Castillo, Geschäftsführer Alta Ley, Prof. Braun & Prof. Kohl des KIT

Die Einschreibungen für Eco Mining Concepts sind nun offen – wir freuen uns auf Ihre Teilnahme!

Kompetenzzentrum Bergbau und Rohstoffe der AHK Chile vertreten auf zahlreichen Rohstoff-Events in Deutschland

Die AHK Chile nahm in den vergangenen Wochen an verschiedenen in Berlin stattfinden Rohstoff-Aktivitäten teil, darunter das 40. Board Meeting der Extractive Industry Transparency Initiative (EITI) im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und der Rohstoffkongress des Bundesverbandes der Deutschen Industrie (BDI) im Haus der Deutschen Wirtschaft. Der deutsche Wirtschaftsminister Peter Altmair sprach sich beim BDI-Rohstoffkongress explizit für eine Stärkung der AHK-Kompetenzzentren Bergbau und Rohstoffe aus, da sie einen besonderen Beitrag für die Versorgungssicherheit bei Rohstoffen für die Zukunftstechnologien und damit die deutsche Wirtschaft leisten.

Geschäftsführerin Cornelia Sonnenberg war Teil eines Expertenpanels beim Arbeitstreffen der lateinamerikanischen EITI-Mitglieder. Als Mitglied des German Mining Networks war Annika Glatz, Leiterin des Kompetenzzentrums Bergbau und Rohstoffe, bei beiden Events Teil von Paneldiskussionen zu aktuellen Trends in den internationalen Bergbau- und Rohstoffmärkten.

Darüber hinaus wurde von der AHK Chile selbst am 4. Juli im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie ein erster deutsch-chilenischer Dialog zur nachhaltigen Rohstoffgewinnung organisiert und durchgeführt. Mit knapp 50 Stakeholder aus Wirtschaft und Politik wurden Ansatzpunkte für eine verstärkte Kooperation zwischen beiden Ländern im Kontext der Bemühungen um ein „Green Mining“ ausgearbeitet. Diese sollen in Zukunft in einem von der AHK Chile verwalteten Netzwerk namens „Eco Mining Concepts“ bearbeitet und begleitet werden. Themen wie Energie- und Wassereffizienz im Bergbau und die verstärkte Nutzung von Erneuerbaren Energien kamen ebenso zur Sprache wie die Notwendigkeit der Harmonisierung von Nachhaltigkeitsstandards für die Kupfer-Wertschöpfungskette.