Pocas condiciones estructurales tiene la investigación metalúrgica, pero hay un servicio, experiencia y optimismo
Está por cumplir su período de tres años como Jefa del Departamento de Metalurgia Extractiva, ingeniera química con maestría y doctorado en Ciencia de Materiales en Francia, su tesis versó en materias de reciclaje y valorización de residuos, con 21 años de trabajo en el laboratorio del Departamento de Metalurgia Extractiva de la Escuela Politécnica Nacional (Demex). Le agradecemos por la extensa entrevista que nos concedió la doctora Diana Endara Dranichnikova.
¿Por qué Metalurgia Extractiva es parte de la facultad de ingeniería Química y no de la facultad de Geología?
El Departamento nació como Instituto de Investigaciones Tecnológicas, la parte de metalurgia fue iniciada con el doctor Raúl de La Torre, la después doctora Margot Ávila y los ingenieros Marcelo Lozada, geólogo, y Ximena Díaz, también química.
La universidad es un espacio en donde se dan muchas cosas por coyunturas. Por ejemplo, en ambiental hay una carrera que a veces decimos debería ser más de química, incluso nosotros profesores del laboratorio damos clases ahí.
Pero hay que tomar en cuenta que nosotros nos hemos formado como metalurgistas y la parte metalurgista tiene un montón de procesos químicos. Porque yo no soy geóloga pero entendemos muy bien cómo es procesar un mineral para poder obtener el recurso, el oro, la plata, el cobre, lo que sea.
Cuando se ve que un yacimiento puede ser explotable, en el proceso entramos nosotros. En el país hay muy poca gente que conoce los procesos metalúrgicos por lo que la mayoría de gente que viene a trabajar en las empresas mineras y metalúrgicas vienen de Perú, en donde tienen una gran capacidad, donde hay muchas universidades en donde dan estos conocimientos.
Los iniciadores del departamento empezaron a conocer la parte minera. La doctora Margot tenía estudios de minería pero para tratar con microbiología porque hay plantas que para tratar su fluentes, hacen con microorganismos, biotecnología en minería.
Por favor, mencione el logro principal de su período al frente del departamento.
Son logros colectivos que hemos alcanzado con la guía del doctor de la Torre, por los que entre otros premios, el obtuvo un galardón de investigación de la Academia de Ciencias de Ultramar. Tenemos varios galardones por los proyectos de investigación que da la Politécnica cada año. En 2006, con la doctora Alicia Guevara, presentaron un libro que fue premiado.
Estos reconocimientos han ayudado mucho a crecer al departamento a través de contactos como el que tenemos con la Universidad de Lovaina, de donde un profesor todos los años viene a dictar un curso y los estudiantes hacen pasantías y doctorados.
Aquí somos seis docentes y todos tenemos al menos un proyecto de investigación y hemos obtenido tres patentes para la Politécnica. Una de estas obtenida con mi trabajo de tesis: la recuperación de aluminio de los envases Tetrapack. No sé No es exactamente el nombre, ¿no? Yo le voy a decir así en forma general porque no me acuerdo exactamente el nombre. Es la recuperación de aluminio de los envases flexibles, utilizando viruta de hierro, agentes oxidantes. La otra patente, si no me equivoco es acerca del carbón biocida. Y la tercera, es la que trata de recuperación de neodiomio de los imanes de las computadoras.
Nosotros estamos trabajando mucho en la recuperación de metales de los residuos electrónicos pero, obviamente, trabajamos en laboratorio pero pasar a escala piloto y a escala industrial, estamos hablando de un camino inmenso. No pasamos a las otras escalas.
¿Qué es lo que hace falta para dar esos pasos?
Existe capacidad, eso no lo dudo. Se necesita tal vez tiempo, dedicarse a eso a tiempo completo tal vez dejar de ser docentes y pasar a una opción de investigadores. Nosotros tenemos que hacer docencia, investigación y gestión.
Dinero también porque estamos muy bien equipados, pero con equipos de laboratorio. Entonces, necesitaríamos ir más allá, obviamente, equipos en donde se pueda probar unos planes piloto o semipiloto. Y son equipos caros.
Tal vez lo ideal sería hacer una alianza con las empresas privadas, que ellos tienen tal vez un poco más de recursos y tienen el interés. Nosotros poner el conocimiento. Ahí ya se podría probar en la industria algo que nosotros ya tenemos elaborado y estamos seguros porque en el laboratorio salió bien. Probar a otra escala.
La industria es pequeña y no es fácil para un empresario decir, -«Claro, usen nomás el horno. Yo voy a dejar de producir para que ustedes hagan sus pruebas”. No siempre se encuentra el gerente de la empresa que quiera probar algo y esperar el resultado.
Sería bueno tener un poco más esa apertura de la industria. La industria en el Ecuador debería tener, por ejemplo, como parte de su innovación un laboratorio no solo de calidad, sino también de investigación. Hacemos ciertas colaboraciones solo porque un politécnico trabaja en alguna industria y entre politécnicos el cariño lo demostramos ayudándonos.
¿Cubren los costos con los precios actuales de los servicios, son competitivos?
No porque todo entra a la tesorería. En el informe de gestión de la jefatura, aproximadamente el Departamento ingresa unos 50 mil dólares al año. En la pandemia el ingreso bajó mucho.
Ya no hacemos análisis de pureza de dorés porque consume muchos reactivos y es dinero e la Politécnica que tenemos que tratar con enfoque de empresa privada, es decir, sin pérdidas.
Tenemos una tabla de costos, obviamente, para cuando se analizó cuál es el costo del análisis, se hizo un estudio tal vez no tan a profundidad, pero más o menos para tener una idea de cuánto puede costar sabiendo cuántos son los reactivos que ingresan y cómo están cobrando en otro lado. Hemos tenido revisión de costos, pero los clientes siguen viniendo.
Entrando un poco en la funcionalidad del laboratorio al sector minero, ¿qué cantidad de elementos pueden analizar aquí en un concentrado de oro o de cobre? Porque aquí tenemos que confiar lo que las compañías nos dicen que exportan.
Los compuestos mineralógicos son muy variables, muy heterogéneos. La experiencia de años nos dice que tal vez no tenemos que hacer el mismo análisis, el mismo procedimiento o la misma metodología experimental para los concentrados de cobre de Mirador y de Panantza San Carlos, porque la geología del material puede ser diferente. Entonces, no tenemos un proceso metodológico estandarizado para toda muestra. Osea, partimos de una idea, pero no siempre se realiza el mismo análisis.
Cuando viene una muestra, la persona que hace el análisis de ensayo al fuego, para conocer cuánto de oro y plata, la ley del mineral, tiene que decidir entre varias cargas fundentes que se puede poner. Y si es una muestra de roca que nunca ha venido y que es primera vez, toca probar. Resulta que a veces toca hacer varios ensayos.
¿Es decir que acá no llega solo polvo, sino también roca?
Sí, claro, tenemos la chancadora, la malla, el tamiz, aquí se hace la homogenización, el cuarteo, se saca la muestra representativa de todo, porque ellos nos traen 10 costales de piedras para que se les haga el análisis.
Entonces, luego de triturar, moler, pasar por el tamiz y hacer el muestreo se obtiene la muestra representativa para hacer el ensayo al fuego.
El número de elementos que se puede analizar depende de la técnica de análisis. Por ejemplo, normalmente se les aconseja hacer un análisis de difracción de rayos X, de donde salen compuestos en porcentajes. Le va a salir el cuarzo, la pirita y un montón más.
Pero este es un análisis que solo sirve si hay más del 1% del compuesto en la muestra. Si tiene menos ya no se le puede identificar. Es el caso del oro, es raro, a menos que sea una pepita de oro, le va a dar más del 1%.
El análisis de fluorescencia de rayos X, permite ver porcentajes de elementos como sílice, hierro, oxígeno, arsénico, etc. Por lo tanto, si la muestra tenía menos del 1% del compuesto arsenopirita u otro mineral que contenga arsénico, no podía identificarse en la difracción de rayos X, pero sí se podría ver el arsénico de la muestra en la fluorescencia de rayos X.
Con esta técnica de análisis puedo ver casi todos los elementos de la tabla periódica, pero no me permite leer el litio y tampoco las tierras raras.
De fluorescencia de rayos X usted puede tener un equipo como pistolita para el campo y lo usan en las flores. Pero la sensibilidad de ese equipo no es la misma, sino mucho menor y hay que tener cuidado.
Otro análisis que sirve cuando usted sabe que tiene compuestos en porcentajes menores al 1%, es la absorción atómica. Esta sirve para encontrar las partes por millón (ppm) o menro concentración o cantidades superbajas. Este análisis químico no es recomendable para cuando usted tiene cantidades muy altas porque es un análisis supersensible.
Similar, pero más sensible que la absorción atómica es el ICP, en donde también incluso puedes llegar a sacar en partes por billón (ppb). Es una manera de ver la concentración de tierras raras porque estas vienen en concentración muy baja.
También tenemos el microscopio electrónico de barrido que ofrece imágenes de hasta 10 mil aumentos, y es semicuantitativo en cuanto al análisis químico, solo da en porcentajes de entre 3% y 5%.
Y mi sueño es que tengamos un microscopio de transmisión que me parece que en el país solo hay en el laboratorio de nanomateriales del doctor Cumbay de la ESPE.
¿En cuanto a la calibración de equipos, entiendo que debe hacerse cada año, pero existe el personal técnico?
Sí en todo el laboratorio el mantenimiento es fundamental para lograr certificaciones internacionales. Pero no somos acreditados porque hacemos una variedad muy grande de ensayos y para una acreditación se requiere cubrir muchos costos y para procesos específicos y entran una serie de equipos.
Por ejemplo, para acreditarnos en difracción de rayos x hasta la balanza que usamos entra en la acreditación porque es de precisión.
Nos hemos capacitado y hemos pensado y discutido mucho este tema pero no es una necesidad. Podemos decir que garantizamos que los resultados que les damos son verificables y son correctos, porque nosotros estamos seguros de cómo trabajamos y sabemos que los resultados son buenos. Cuando tengamos que acreditarnos además, tendremos que subirlos precios.
Ahora, la pregunta controversial. ¿La minería no tiene mucha innovación tecnológica?, digamos, las mineras hacen lo mismo que hacía la Sadco en Portovelo hace 100 años, con un poco de refinamiento digital y, obviamente, en lugar de mercurio usan cianuro. En Tenguel se está instalando una planta de biolixiviación. ¿Tienen pensado abrirse campo en esta línea?
No tenemos la formación en biolixiviación pero nuestra formación en ingeniería química hace que podamos hacer varias cosas.
Yo creo que justamente en eso estamos. Ahorita estamos haciendo trabajos para poder reemplazar o intentar reemplazar en parte el cianuro con otro solvente que funcione parecido o que funcione igual en la mayoría de los casos, pero que no sea tan contaminante. Y ya se han hecho aquí algunos trabajos, iniciales.
La visión en la parte de minería es trasladarnos a esos solventes verdes. En los congresos internacionales, esa es la idea de todos.
Aquí estamos trabajando con los “des”, que son en inglés deep eutectic solvents, en español solventes eutécticos profundos.
Tenemos investigaciones que están tratando de ver recuperación de tierras raras, de algunos compuestos con estos mismos ácidos orgánicos que son menos contaminantes que los que justamente es el cianuro, el ácido sulfúrico, el clorhídrico, el nítrico, todos los comunes de toda la vida, que se ve que traen muchos problemas al medio ambiente.
¿La Arcom no tiene experiencia pero, podría el país crear un laboratorio de nivel internacional para el control y la trazabilidad de los productos minerales de exportación como salió a la luz que se destinaría para eso la tasa de fiscalización minera?
Significaría una inversión bastante altita. Pensemos en que van a poner un equipo de difracción, por ejemplo, cuesta un medio millón de dólares. Entonces, en cuatro cuatro equipos más o menos tenemos ya 2 millones. Las instalaciones para estos equipos tienen que ser hechas con estudios previos de geotécnica, del aire, la humedad, porque son equipos sensibles.
En las personas que vayan a trabajar ahí, se necesita que estén calificados en las técnicas. Supóngase un ingeniero químico recién graduado, él tiene que capacitarse para que pueda conocer exactamente esa técnica. El tiempo y el personal que tomaría.
Creo que justamente la Arcom, son los que deberían hacerlo o ver la manera. No sé cómo trabaja, por ejemplo, PetroEcuador para hacer los análisis de qué es lo que están sacando. Pero lo hacen aquí en un laboratorio de lubricantes, con más capacidad, claro.
Habría que contar con un presupuesto para los gastos en insumos y reactivos que se necesitan. Un laboratorio para esa cantidad de muestras requiere de disponibilidad de personal.
También hay un laboratorio en el IIGE, con equipos de muy buen nivel. Tienen un ICP, difracción de rayos X y tienen absorción atómica.
Las empresas de gran minería, por ejemplo, analizan por decir algo 50 muestras al día. Aquí tenemos personal capacitado, pero una persona no puede hacer 50 muestras al día.
Los equipos para trabajar requieren de insumos, por ejemplo, para que funcione el de fluorescencia tengo que comprar argón y aire sintético. Las compras públicas, porque somos del Estado, no son tan fáciles. Si me llegan 50 muestras y se me acaba el argón en una semana, no me van a dar el argón en la otra semana, claro.
Pero tal vez sea posible hacer una parte de convenio con las empresas para que ellos puedan ayudar a comprar los reactivos.
Pero sí se puede, es absolutamente posible crear el laboratorio.
Siguiendo con los logros del Departamento…
Aquí se creó el Banco de Alimentos de Quito que es una fundación de ayuda social que nació con la doctora Alicia Guevara como precursora. Estamos orgullosos de esa parte social del departamento porque ha crecido y es parte de la Politécnica Nacional, incluso funciona en uno de sus predios.
El Banco recupera alimentos, selecciona, clasifica, los almacena y entrega a personas que están en estado de vulnerabilidad y o instituciones de ayuda social. Es importantísimo porque estamos formando a ingenieros químicos con una visión social, profesionales completos.
¿Qué empresas son sus clientes, porque como laboratorio hacen análisis químicos en general?
Sí, hacemos análisis para investigación, para un proyecto, para una publicación, para una tesis de grado, para lo que sea.
Vienen de todo el Ecuador de alimentos, agroindustria, textiles, reciclaje, florícolas, restauración, mineras, petroleras, metalmecánica, fundición. A veces trabajamos con la facultad de mecánica que tiene el laboratorio de fundición, ellos hacen una parte de análisis y otra parte nosotros, porque tenemos el equipo de absorción atómica.
Incluso han venido biólogos porque tenemos cámaras conectadas a equipos de microscopio.
Tenemos un enfoque de resolver problemas a quien lo necesite con nuestro servicio y por eso hacemos una cantidad y diversidad de pruebas y análisis. Tenemos un microscopio electrónico de barrido que es de utilidad para muchos tipos de análisis sobre la composición química y hemos ayudado a exportadores de flores a analizar si lo que usan para preservar los pétalos está dentro de rangos permitidos.
