Modelo de simulación continua para la recuperación de llantas en el sector minero

Abstract

Una de las dificultades presentes en la minería en Colombia, es la disposición de llantas mineras cuando estas han culminado su ciclo de vida. Dichas llantas se caracterizan por sus grandes dimensiones, haciendo que su traslado y desecho generen no solo grandes esfuerzos monetarios para las compañías mineras, sino también un impacto medioambiental y social negativo para las comunidades que habitan en la zona. Dentro de las alternativas de disposición que se llevan a cabo, se encuentran quemarlas, apilarlas, enterrarlas o arrojarlas a recursos hídricos. Por esta razón, resulta necesario simular el comportamiento de las minas con el fin de conocer si la viabilidad de establecer una planta generadora de energía a partir de las llantas resulta competitiva, comparada con las otras opciones existentes. Para estudiar esa posibilidad, se desarrolló un modelo de simulación continua haciendo uso del Software Vensim y bajo el marco conceptual de la Dinámica de Sistemas, con el propósito de estudiar el comportamiento y las relaciones de retroalimentación entre diversas variables de interés a través del tiempo, para cuantificar sus resultados considerando tres aspectos principales: económico, social y medioambiental. De esta forma, se simuló la toma de decisiones de las compañías basándose en el mínimo costo generado por las alternativas, usando una función de costo integrada por un componente de costo calculado o real, y otro percibido por los tomadores de decisiones como posible consecuencia de multas. Como resultado se obtuvo que teniendo en cuenta el entorno en el cual se desarrolla la operación, resulta más rentable evacuar las llantas apiladas de forma periódica, en lugar de acumularlas excesivamente hasta el final de la concesión de las minas. Para ello se debe optar por incrementar las sanciones de las alternativas de quemar y arrojar al agua, con el fin de que las empresas decidan disminuir su inventario, mediante la opción de triturar.

One of the issues introduced by the mining activity in Colombia through the years, is the disposal of tires once their life cycle has ended. These tires are known for their colossal dimensions making the transportation and scrapping activities to generate not only large economic efforts for mining companies but a negative environmental impact for the surrounding communities. Among the alternatives used for their disposal are primarily found burning, stacking, burying and dumping to the sea; all of them, imply the imposition of economic sanctions given the amount of harmful substances produced, the proliferation of diseases, lixiviation and the pollution of water surfaces. For this reason, it is necessary to simulate the behavior of the mining companies in order to determine the viability of creating a power plant fed by tires compared to the other disposal options. In order to study this possibility, a System Dynamics model was developed using the Software Vensim aimed to explain the behavior and feedback relations between variables of interest over time and to quantify in terms of cost, environment and social impact. Thus, the decision making process of a mining company was modelled based on the minimum cost generated by each alternative,using a cost function that integrates both actual operating costs and expected penalties. The results obtained varied depending on the environment where the mining activity takes action. It is more profitable to evacuate the stacked tires periodically, than accumulate them excessively until the end of the concession of the mines. For this, the sanctions of the alternatives burning and dumping to the sea must be increased, in order that companies decide to reduce their stock, through the option crushing.