Varias empresas mineras del Hub, y muchas otras en el mundo, enfrentan el desafío de ajustar la ventilación subterránea a la demanda real de la operación, lo que conocemos como Ventilation on Demand (VOD). Aunque a primera vista parezca un problema sencillo, su complejidad radica en definir y medir dicha demanda.
En interior mina, las personas y los equipos consumen oxígeno y generan dióxido de carbono y vapor de agua. En el caso de los equipos, dependiendo de la eficiencia de combustión, generan además otros contaminantes como monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y material particulado. En consecuencia, los riesgos incluyen deficiencia de oxígeno, incremento de CO₂ (con potencial de hipercapnia o asfixia) y exposición a contaminantes de toxicidad aguda, con posibles efectos crónicos. A ello se suma la carga térmica de los equipos que, combinada con el gradiente geotérmico y la autocompresión del aire, incrementa el estrés térmico en los trabajadores y afecta la eficiencia operativa de los equipos.
En este contexto, la normativa peruana exige circuitos que distribuyan aire fresco y eviten la recirculación, por lo que en la práctica es clave anticipar zonas de flujo insuficiente tales como regiones con recirculación detrás de equipos, curvas, cambios de sección, frentes, chimeneas e intersecciones, así como zonas muertas y de estratificación, no solo de gases sino también de temperatura, asociadas a la geometría de la mina. Aquí, el modelamiento es un habilitador central, pues al contar con un modelo 3D de las labores es posible ejecutar simulaciones CFD (Computational Fluid Dynamics) con herramientas como Ansys o VentSim, para evaluar escenarios de riesgo y evolucionar hacia modelos dinámicos que ajusten los ventiladores en tiempo real.
La demanda puede estimarse desde dos fuentes principales: la localización de trabajadores y equipos, como indicadores del consumo de oxígeno y la generación de contaminantes, y una red de sensores ambientales estratégicamente distribuidos. Integrar ambas permite regular la potencia de los ventiladores de forma dinámica, alcanzando un ahorro energético entre 20% y 50% o superior dependiendo de las condiciones de operación, que en términos de las operaciones subterráneas puede representar hasta el 40% del costo energético total.
Recientemente, en una sesión de InnovaHub, profundizamos precisamente en estos desafíos, convocando a solucionadores con distintos enfoques para implementar la lógica VOD, incluyendo expertos de la academia y startups nacionales e internacionales. La conversación dejó algo claro: cuando integramos modelamiento, sensores, localización y comunicaciones, la ventilación deja de ser solo un sistema auxiliar y se convierte en algo más, una plataforma estratégica de gestión operacional con mucho más potencial.
Porque hablar de ventilación bajo demanda no es solo hablar del flujo de aire. Es hablar de seguridad, eficiencia energética y productividad conectadas mediante datos.
Franco Cassinelli Cisneros
Especialista de innovación del Hub de Innovación Minera del Perú
[email protected]