Línea de Investigación

Caracterización, condiciones de formación y evaluación de los recursos de carbón en Chile para definir su competitividad con los carbones importados. Utilización del metano de mantos de carbón como recurso energético alternativo, principalmente en zonas aisladas y económicamente deprimidas (p/ej. Arauco), en regiones extremas (p/ej. Magallanes) o en zonas con desarrollo agroindustrial pero deficitarias en energía (p/ej. Valdivia-Llanquihue), que, a su vez, disponen de reservas carboníferas importantes. Conversión a energía y/o productos de mayor valor, de carbón puro y en mezcla (carbón/carbón, carbón/biomasa) mediante pirólisis, combustión y co-combustión. Caracterización química y morfológica de carbones y derivados (cenizas de fondo, cenizas volantes) y su relación con los procesos de conversión, como elementos de predicción y/o selección. Comportamiento mineralógico durante la conversión con propósito de predecir y/o evitar problemas de operación industrial y anticipar pérdidas de eficiencia en procesos. Estudios fenomenológicos y fundamentales de la conversión de carbones puros y mezclas de carbones (cinética, mecanismos, nuevas tecnologías, procesos limpios) con un propósito de diseño de equipos y procesos, así como control y optimización de los procesos. Estudios de modelación físico química y matemática y simulación numérica utilizando paquetes (software) comerciales disponibles como CINAR, MTDATA y/o CFX/FLUENT/COSMOS como soporte adicional para los mismos efectos que el punto anterior. Análisis de sitemas de óxidos a altas temperaturas (termodinámica de equilibrio de especies generadas en la combustión de carbones). Modelación y simulación de fenómenos de combustión de carbones. Disposición y/o reutilización de los residuos generados en procesos de conversión de carbón (p/ej cenizas de la combustión).

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Objetivos

Integrar capacidades científicas y tecnológicas existentes en nuestra universidad en torno a temática de interés común y de relevancia industrial y académica. Fortalecer y consolidar el trabajo interdisciplinario en el área temática propuesta con miras a la participación futura en programas de mayor envergadura, a nivel nacional y/o internacional. Disponer de los recursos necesarios para la materialización y finalización de actividades conjuntas en curso o parcialmente realizadas (publicación de artículos, desarrollo de seminarios, extensión, etc.). Incrementar la productividad científica en el área temática propuesta en un contexto internacional altamente competitivo. Fortalecer la investigación tecnológica en el ámbito de los procesos de conversión de carbón de mayor relevancia para la situación energética nacional y con un claro propósito de impacto internacional. Disponer de los recursos necesarios para la difusión del trabajo científico-tecnológico realizado a fin de lograr una sensibilización en relación a la importancia relativa del carbón como fuente energética, a nivel nacional e internacional, y su contribución a la diversificación de las fuentes energéticas de nuestro país. Reposicionar el carbón como recurso energético válido. Se considera que las condiciones de mercado, situación geopolítica del país, marco ambiental, desarrollo en las cuencas carboníferas en las regiones IX y X, avance en el manejo de mezclas de carbones en combustión, dependencia energética del país, etc. permiten asumir que el recurso carbón debe tener una mejor posición en la matriz energética nacional.

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Proyectos

• Catastro de recursos no-metálicos, XI Región 1998
  
• Análisis Crítico de algunas Condiciones de Operación en el Horno de Fusión Flash. 2000
  
• Análisis de la Operación de la planta de EW de la División El Teniente. 2000
  
• Evaluación técnica para el tratamiento de concentrados de cobre y polvos de fundición con altos contenidos de arsénico vía tostación en lecho fluidizado 2000
  
• Modelación Térmica y de Operación para Horno Vertical ASARCO de fusión de ánodos 2000
  
• Diseño, validación y aplicación de un test en la caracterización de Catalizadores para plantas de Ácido 2003
  
• Optimización del Proceso de Limpieza de Escorias 2003
  
• Desarrollo de un proceso integrado no contaminante para concentrados de cobre. 1995 - 1998
  
• Thermochemical upgrading of waste biomass 1996-1999
  
• Ánodos para Electroobtención 1997 - 2000
  
• Geoquímica y materia mineral carbones chilenos: relación con su génesis e impacto ambiental 1997-1999
  
• Desarrollo de Tecnología para el Tratamiento de Ejes y Concetrados de Cobre 1998 - 2002
  
• CIMAR Fiordo III. Rec. minerales pesados sedimentos Canal Beagle y Cabo de Hornos 1998-1999
  
• Evaluación técnica económica para el tratamiento de concentrados de cobre vía tostación -lixiviación 1998-1999
  
• Estudio del comportamiento de mezclas de carbón/aserrín en procesos de gasificación y combustión. Determinación experimental de parámetros cinéticos básicos. 1998-2000
  
• Uso de catalizadores de CaO/MgO, impregnados con metales alcalinos, en la gasificación de naftaleno con vapor de agua. 1998-2000
  
• Combarbalite: Clay and alunite mineralogy and its genetic implications 1998-2002
  
• Análisis y usos de silicatos naturales 1999-2000
  
• Geología, geoquímica y fertilidad metalogénica de las volcanitas de la región de Parga, X región 1999-2001
  
• Combustión de Mezclas de Carbones para la Termogeneración de Electricidad 1999-2002
  
• Distrib. elementos traza sedimen. Golfo de Arauco: relación minerales de arcilla y materia orgánica 1999-2002
  
• Desarrollo de criterios y ensayos predictivos para la combustión de mezclas de carbones en termogeneración eléctrica". 2000 - 2002
  
• Estudio de la estabilidad del sistema As-S-O-óxidos de fierro como alternativa de neutralización de arsénico desde gases de fundición 2000 - 2002
  
• Determinación experimental de la influencia del SiO2 en el diagrama de fases del sistema Cu-Fe-O como aproximación al ternario Cu2O-FeOx-SiO2 entre 1250ºC y 1350ºC. 2000 - 2003
  
• Combustión de Mezclas de Carbones en la Termogeneración de Electricidad 2001 - 2002
  
• Estudio de la combustión de concentrados de cobre y mezclas de concentrados de cobre 2001 - 2002
  
• Estudio piloto de la fusión de concentrados MM en reactor ciclónico 2001 - 2002
  
• El Desgaste de Refractarios por Fluidos Corrosivos: Modelo de Desgaste nodal (MDN). 2001 - 2003
  
• Estudio termogravimétrico de la combustión de carbones pulverizados y sus mezclas. Aplicación a la termogeneración eléctrica en calderas industriales. Pro-fondecyt 2001-2002
  
• Ignición de mezclas de carbón. 2001-2003
  
• Monitoreo Térmico de CPS N°1, Fundición Chagres para modelación matemática de la transferencia de calor 2002 - 2003
  
• Nuevo concepto de control de operación para la fusión de concentrados de cobre en Horno Flash 2002 -2003
  
• Predicción de la eficiencia de combustión de mezclas de carbones, mediante índices basados en la composición maceral de los carbones constituyentes. 2002-2004
  
• Proyecto de Incentivo a la cooperación internacional Fondecyt 2002, asociado a proyecto Fondecyt regular. 2002-2004
  
• The interaction of oxide zone copper minerals and gangue during leaching: a geometallurgical and experimental perspective 2002-2004
  
• Mecanismos de corrosión de refractarios en la pirometalurgia del cobre. 2003 - 2005
  
• Neutralización de gases de fundición de cobre con caliza en un sistema combinado de lecho fluidizado y ciclones en serie 2003 - 2005
  
• Ensayo de catalizadores basados en CaO-MgO, para la combustion catalitica de material particulado en emisiones de motores diesel. 2003-2005
  
• Caracterización geometalúrgica de testigos de perforación y pruebas de lixiviación en columnas, Extensión Norte Mina Sur, Codelco Norte
  
• Estudio de distribución minerales de arcilla de Mina Sur
  
• Usos alternativos de los silicotas naturales , VI Región

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Publicaciones

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Hidalgo E., Helle S., Alfaro G. and Kelm, U. 2002 Geology and characterisation of the Pecket coal deposit, Magellan Region, Chile. International Journal of Coal Geology. ISI 48, Nº 3-4, 233-243

Goñi C., Helle S., Garcia X., Gordon A., Parra R., Kelm U., Jimenez R. Alfaro G 2003 Coal Blend Combustion: Fusibility Ranking from Mineral Matter Composition. Fuel. ISI., 82, 2087-2095, (2003)

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L. F. Verdeja; R. Parra, J. P. Sancho & J. Bullón. 2003 Corrosion Mechanism of an electric arc furnace sole ISIJ International Vol.43, No.2

Ulloa, C., Gordon, A.L., García, X. 2003 Distribution Of Activation Energy Model Applied To The Rapid Pyrolysis Of Coal Blends Journal of Analytical and Applied Pyrolysis (ISI)- En prensa

Arenillas, F. Rubiera, B. Arias, J.J. Pis, J.M. Faúndez, A.L. Gordon and X.A. García , “A TG/DTA study on the effect of coal blending on ignition behaviour”, J. Thermal Analysis and Calorimetry , en prensa (2003).

Ulloa, C. Borrego, G. A., Helle, S., Gordon, A.L., García X.C HAR CHARACTERIZATION AND DTF ASSAYS AS TOOLS TO PREDICT BURNOUT OF COAL BLENDS IN POWER PLANTS., Fuel (ISI), sometido.

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Recursos Hídricos en la Agricultura - Universidad de Concepción - Grupo de Investigación