El detector de muones es una tecnología que fue utilizada previamente en el CERN y que ayudará a la realización de mapas subterráneos precisos para una mayor eficiencia en las excavaciones.
Un novedoso sistema para la industria minera se encuentra desarrollando un equipo de investigadores del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal) de la Universidad Técnica Federico Santa María, quienes buscan utilizar un dispositivo con la capacidad de detectar partículas de luz provenientes del espacio para encontrar yacimientos subterráneos de minerales.
El proyecto, encabezado por los doctores Christian Romero y Sebastián Tapia, emplea una revolucionaria tecnología que permite detectar los muones que ingresan a la atmósfera y penetran la tierra para, a partir de estos datos, elaborar un mapa tomográfico que facilitará la identificación de zonas subterráneas que podrían albergar materiales valiosos para la industria minera.
“Tenemos mucha experiencia haciendo esto. Normalmente utilizamos este tipo de tecnología en aceleradores de partículas. Es algo que también se puede aplicar en campos como la geología, la arqueología y, en nuestro caso, la minería”, señala el Dr. Tapia, investigador asociado del centro científico quien explica además que trabajan con un sistema previamente diseñado en colaboración con la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).
En esa línea, el Dr. Romero, investigador titular del mismo centro y ganador del Premio Nacional de Innovación en Energía 2024, detalla que los detectores funcionan mediante un fotomultiplicador de silicio (SiPM), que es básicamente un detector de luz conformado por una matriz de fotodiodos de avalancha sobre un sustrato de silicio. Ensamblado en una cápsula de poco más de medio metro, el dispositivo puede insertarse en perforaciones realizadas previamente con maquinaria minera, y comienza a detectar de forma remota los muones provenientes del espacio.
“En la minería actual, las empresas están obligadas a cavar cientos de hoyos para poder encontrar yacimientos, sin tener la certeza exacta de dónde se encuentra el material de valor. Con estos detectores, basta con ubicarlos en tres agujeros a cierta distancia para identificar la dirección de los muones y detectar en qué lugar llegan menos rayos. Así es posible mapear el subsuelo y saber con precisión dónde conviene perforar. Se terminan las inferencias: se trabaja con información real”, asegura el Dr. Romero.
En este sentido, el detector de muones se perfila como una alternativa que reduciría significativamente los costos asociados al trabajo minero. Actualmente, cada perforación tiene un valor aproximado de 200 mil pesos por cada metro de profundidad; es decir, una perforación de 100 metros cuesta cerca de 20 millones de pesos, solo considerando una de las múltiples excavaciones necesarias para encontrar un yacimiento.
Además del ahorro económico, los científicos sostienen que este método contribuiría a reducir el impacto ambiental de las excavaciones. “La exploración tradicional no va a desaparecer, pero será muchísimo más eficiente y precisa. Todo el proceso de exploración será más acotado, porque estos sensores se instalan y, cuatro o cinco meses después, ya tienes una imagen completa de lo que hay debajo. Mejores datos implican menos contaminación. Estamos desarrollando la exploración minera del futuro”, afirma Romero.
El mecanismo ha sido desarrollado en colaboración con el exestudiante de la USM Miguel Arratia, quien trabaja para la Universidad de California Riverside, en los Estados Unidos, país en el que se encuentra actualmente el dispositivo realizando algunas pruebas. Según añaden los investigadores, el prototipo –según los estándares internacionales tecnológicos– en un nivel de madures de TRL 7, y esperan que, para fin de año, se lance al mercado.
