TRABAJO DE INVESTIGACIÓN: Transformación sostenible del relave en fertilizante -pesticida, que conecta minería -agrícola-comunidades y conflicto en esperanza colectiva

INSTITUCIÓN: Universidad Nacional Federico Villarreal

INVESTIGADOR: Román Enrique Quispe García

DOCENTE: Reyna Mabel Quispe

RESUMEN:

En el Perú, cada tonelada de oro o cobre extraída genera, en promedio, 9 toneladas de relaves tóxicos. Solo en los últimos diez años, esta acumulación ha superado las 6,300 millones de toneladas, ocupando espacios equivalentes a 45,000 campos de fútbol.

Sin embargo, esta situación no solo representa una crisis ambiental, sino una oportunidad para redefinir nuestra relación con la tierra. Este proyecto propone una revolución circular: transformar esos pasivos en activos, esos residuos en fertilizantes, y esa desconfianza histórica entre minería y comunidades en un nuevo pacto de desarrollo compartido.

En esencia, se trata de romper el paradigma del extractivismo lineal y reemplazarlo por una economía regenerativa. Donde antes extraíamos y desechábamos, hoy proponemos extraer y devolver. Si sacamos de la naturaleza una porción valiosa —como oro, cobre u otros minerales útiles que, según la roca, pueden representar desde menos del 1% hasta más del 60%— debemos comprometernos a retornar el resto a la tierra de manera responsable.

Recordemos que una roca está compuesta casi en su totalidad por minerales (95–100%); sin embargo, solo una fracción tiene valor económico inmediato. Lo restante se convierte en relave, y nuestra propuesta es reinsertarlo en el ciclo natural como insumo agrícola. No solo soluciona un problema ambiental urgente, sino que crea valor económico para las comunidades y fortalece el tejido social entre poblaciones agrícolas y mineras.

Primero, se emplea un proceso de lixiviación basado en ácidos cítricos y málicos obtenidos de cáscaras de naranja y limón, recolectadas en cooperativas agrarias de regiones como Cajamarca y La Libertad. Estas enzimas naturales, además de capturar metales pesados como arsénico y plomo con una eficacia superior al 30% respecto a métodos industriales tradicionales, logran reducir la humedad del relave de 35% a 12% en apenas 72 horas, permitiendo una mayor recuperación de agua reutilizable. Este es un beneficio clave en un país donde el estrés hídrico crece cada año.

Segundo, el tratamiento continúa con la neutralización del pH usando cenizas o cal. Este material eleva el pH ácido del relave tratado —de 2.5 a 7.0—, lo que permite precipitar residuos tóxicos aún presentes. Así, convertimos un desecho en un agente de restauración ambiental.

Tercero, el proceso culmina con la microencapsulación en biopolímeros extraídos del cochayuyo, un alga abundante en la costa peruana. Esta técnica permite encapsular los metales residuales, particularmente el cobre, de manera que puedan ser liberados progresivamente en suelos agrícolas. En 60 días, estos fertilizantes ecológicos aportan micronutrientes esenciales como Cu, Zn y Fe, además de actuar como fungicidas naturales frente a hongos como Fusarium spp., activados por la humedad de la lluvia.

Todo este proceso ha sido probado bajo estándares sanitarios nacionales e internacionales, cumpliendo con las normativas de SENASA y OMRI (con niveles de arsénico y plomo por debajo de los 50 ppm). Las pruebas agrícolas revelan una germinación del 95% en maíz y quinua, comparado con apenas un 40% en suelos tratados con relave crudo, evidenciando la eficacia y seguridad del biofertilizante generado.

Valor compartido: cuando gana la mina, gana la comunidad

El verdadero cambio que impulsa esta revolución circular no es solo tecnológico, sino social. En un país donde el 72% de los conflictos socioambientales están vinculados a la minería (Defensoría del Pueblo, 2023), restablecer la confianza entre comunidades y empresas mineras es un imperativo nacional. Este modelo permite hacerlo, no desde el discurso, sino desde los hechos: llevando beneficios concretos, empleo y valor económico a las zonas históricamente relegadas.

La sinergia entre agricultura y minería es necesaria. Muchas minas peruanas conviven geográficamente con territorios agrarios, pero históricamente han operado en paralelo, sin integrarse. Con esta propuesta, se vinculan los ciclos productivos: el residuo agrícola (cáscara de cítrico) se convierte en insumo minero, y el residuo minero (relave tratado) en insumo agrícola.

¡Volver a sembrar nuestro destino!

El Perú ha sido llamado históricamente un país agrario y minero, pero pocas veces estos dos mundos han dialogado. Esta propuesta demuestra que no solo pueden coexistir, sino potenciarse mutuamente. La minería no tiene por qué ser antagónica a la vida rural. Con tecnología, voluntad y alianzas estratégicas, podemos volver a organizar nuestros objetivos como nación: no extraer para desechar, sino extraer para regenerar.

Este proyecto representa una forma nueva de hacer minería:

• Ambientalmente regenerativa, donde cada tonelada de roca devuelta fertiliza una nueva cosecha.
• Socialmente reparadora, donde las comunidades son protagonistas, no solo observadoras.
• Económicamente visionaria, donde los residuos son el inicio de una nueva cadena de valor.

CAPÍTULO I:

Esta investigación surge como respuesta urgente a la crisis ambiental, económica y social provocada por los 6,300 millones de toneladas de relaves mineros tóxicos acumulados en el Perú, que han contaminado el 30% de las fuentes hídricas (OEFA, 2023) y alimentado el 72% de los conflictos socioambientales en el país (Defensoría del Pueblo).

Aunque existen esfuerzos de remediación, ninguna solución vigente ha logrado convertir estos pasivos en productos agrícolas de alto valor integrando simultáneamente a las comunidades locales.

Frente a ello, este proyecto plantea una innovación disruptiva basada en una tecnología circular y descentralizada que aprovecha residuos orgánicos abundantes en el país: cáscaras de naranja y limón, provenientes de pequeños productores agrícolas. Estas se utilizan para lixiviar y desintoxicar relaves aurífero-cupríferos, transformándolos en un biofertilizante-pesticida orgánico, cumpliendo así con tres objetivos fundamentales:

• Ambiental: Reduce en más del 90% los niveles de arsénico y plomo en relaves, mediante lixiviación con ácidos cítricos y málicos de origen natural.
• Económico: Convierte un pasivo costoso (costo de disposición de $15/ton) en un activo rentable (venta del insumo a $150/ton), generando valor en toda la cadena.
• Social: Involucra activamente a comunidades agrícolas, generando ingresos por la venta de residuos cítricos, creando empleo rural y reconstruyendo la confianza entre la minería y la población local.

La justificación de esta investigación se sostiene en tres pilares:

1. Vacío tecnológico actual: No existe, a nivel nacional ni regional, un proceso que combine desintoxicación, valorización agrícola e inclusión comunitaria en una sola solución integrada.
2. Oportunidad estructural del Perú: Somos el primer productor de oro en Latinoamérica, y contamos con más de 500,000 hectáreas de cultivos cítricos, lo que permite sinergias agroindustriales de gran escala.
3. Alineamiento con los ODS: El proyecto impacta directamente en los Objetivos de Desarrollo Sostenible: ODS 6 (agua limpia y saneamiento), ODS 9 (industria, innovación e infraestructura) y ODS 17 (alianzas para lograr los objetivos).

De no aplicarse esta innovación, el Perú continuará invirtiendo más de $1,200 millones anuales en gestión de relaves sin retorno productivo, manteniendo viva la brecha entre minería y sociedad. En cambio, este enfoque propone una minería regenerativa, donde lo que se extrae se devuelve a la tierra, y donde el crecimiento de la mina implica también el progreso de la comunidad.

Objetivo(s) principal(es) y secundarios de la investigación

Objetivo general

Diseñar y validar un proceso circular que permita transformar relaves mineros aurífero-cupríferos en un biofertilizante-pesticida orgánico, utilizando residuos cítricos de comunidades agrícolas peruanas.

Objetivos específicos

• Evaluar la eficiencia de descontaminación: Reducir más del 90% de arsénico y plomo en relaves, empleando lixiviación natural con ácido cítrico y málico.
• Desarrollar el bioinsumo 2-en-1: Microencapsular nutrientes y cobre residual en biopolímeros de algas para lograr una liberación controlada en suelos agrícolas.
• Cuantificar el impacto socioeconómico: Medir el incremento de ingresos en agricultores participantes a través de la venta de cáscaras cítricas (meta: +30%).
• Validar la seguridad agronómica: Demostrar 0% de fitotoxicidad y una eficacia superior al 70% en el control de plagas agrícolas (ej. Fusarium) en cultivos como maíz y papa.

Proyecto(s) de Premios ProActivo en el que está inspirada la investigación

Proyecto: Reprocesamiento de residuos de la minería aurífera artesanal formal basado en flotación – lixiviación para un cierre de minas sostenible

https://premiosproactivo.org/reprocesamiento-de-residuos-de-la-mineria-aurifera-artesanal-formal-basado-en-flotacion-lixiviacion-para-un-cierre-de-minas-sostenible/