Revisión sistemática acerca de la integración de IOT en la gestión sostenible de agua en la minería
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.16741506Palabras clave:
Internet de las Cosas, gestión del agua, minería 4.0Resumen
El presente artículo desarrolla una revisión sistemática en el contexto de la sostenibilidad ambiental y la minería 4.0 en la industria extractiva, con el objetivo de analizar la efectividad del uso del Internet de las Cosas (IoT) en la gestión sostenible del agua. A partir de la revisión de 63 artículos científicos, se seleccionaron 20 investigaciones relevantes para un análisis más exhaustivo. Se identificaron tecnologías clave como sensores inteligentes, microcontroladores y plataformas en la nube, las cuales resultan fundamentales para el monitoreo en tiempo real y el control eficiente del recurso hídrico. Los resultados evidencian que el uso del IoT incrementa significativamente la eficiencia en la gestión y el tratamiento del agua, principalmente mediante la detección temprana de fugas. No obstante, se identificaron barreras para su implementación, especialmente en contextos rurales y operaciones de pequeña minería, tales como la limitada conectividad y la carencia de capacidades técnicas en las comunidades. La conclusión destaca el valor de integrar tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial y blockchain, para fortalecer la toma de decisiones en materia ambiental, considerando no solo el agua, sino también la calidad del aire. Se recomienda promover estudios de campo en minas reales y avanzar en la adopción de soluciones tecnológicas adaptadas a diversos entornos, especialmente en América Latina. Este análisis constituye una base sólida para futuras investigaciones sobre el uso del IoT en la gestión hídrica en el sector minero.
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Referencias
Alshami, A., Ali, E., Elsayed, M., Eltoukhy, A. E. E., & Zayed, T. (2024). IoT innovations in sustainable water and wastewater management and water quality monitoring: A comprehensive review of advancements, implications, and future directions. IEEE Access, 12, 58427–58453. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3392573
Andrade, P., & Aguilar, J. (2021). Sistema de detección y predicción de la calidad del aire y del agua para el monitoreo y control ambiental en explotación minera usando componentes IoT [Tesis de licenciatura, Universidad Privada de Ciencias Aplicadas]. Repositorio Académico UPC. https://repositorioacademico.upc.edu.pe/handle/10757/657615
Basso Araya, C. E. (2024). Propuesta de implementación de un gemelo digital para la minería subterránea mediante la metodología BIM [Tesis de maestría, Universidad de Chile]. Repositorio UChile. https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/203801
Bo, L., Liu, Y., Zhang, Z., Zhu, D., & Wang, Y. (2022). Research on an online monitoring system for efficient and accurate monitoring of mine water. IEEE Access, 10, 18743–18756. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3151244
Bothe-Fiekert, M., Binder, A., Nowosad, S. P., Apollo, F., & Langefeld, O. (2024). Lifecycle of mine water. En W. Frenz & A. Preuße (Eds.), Yearbook of sustainable smart mining and energy 2022. Technical, economic and legal framework (Vol. 2, pp. 67–92). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-41873-0_4
Casavilca, R., & Antonio, R. (2024). Prototipo de monitoreo remoto para el control del sistema de retorno de agua de infiltración de relave del sumidero en la Unidad Minera San Rafael [Tesis de licenciatura, Universidad Nacional de Huancavelica]. Repositorio UNH. https://repositorio.unh.edu.pe/items/0c16f234-5891-4368-a63d-f52c77d7b71c
Choubey, S., William, P., Pawar, A. B., Jawale, M. A., Gupta, K., & Parganiha, V. (2022). Intelligent water level monitoring and water pump controlling system using IoT. En Proceedings of the 3rd International Conference on Electronics and Sustainable Communication Systems (ICESC) (pp. 423–427). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICESC54411.2022.9885358
Fang, S., Cao, W., Shao, Q., Huang, W., Wang, F., Cheng, X., Cao, J., Luo, J., & Wu, Y. (2022). Reutilization of waste crawfish shell and sludge for efficient volatile fatty acids production by synchronously regulating the bioavailable substrates and microbial metabolic traits. Journal of Cleaner Production, 349, 131456. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131456
Huang, W., Sui, L., Wang, Y., Zhang, C., Jiang, D., Cai, X., & Yang, Z. (2023). Study of the mining and aquifer interactions in complex geological conditions and its management. Scientific Reports, 13(1), 9462. https://doi.org/10.1038/s41598-023-34947-6
Humnabadkar, A., Karve, A., Shivbhakta, B., & Kokate, A. A. (2024). Advanced technologies for sustainable water management: A comprehensive review. International Journal for Future Multidisciplinary Research, 6(5), 382–388. https://doi.org/10.36948/ijfmr.2024.v06i05.27573
Kagiso, M., Wolkersdorfer, C., Kang, N., & Elmaghraby, A. S. (2020). Automated measurement systems in mine water management and mine workings: A review of potential methods. Water Resources and Industry, 24, 100136. https://doi.org/10.1016/j.wri.2020.100136
Leuenberger, A., Dietler, D., Lyatuu, I., Farnham, A., Kihwele, F., Brugger, F., & Winkler, M. S. (2021). Water and health in mining settings in sub-Saharan Africa: A mixed methods geospatial visualization. Geospatial Health, 16(1), 965. https://doi.org/10.4081/gh.2021.965
Maseeh, H. M., Zeebaree, S. R. M., Sadeeq, M. A. M., Ameen, S. Y., Ibrahim, I. M., Zebari, R. R., Ibrahim, R. K., & Sallow, A. B. (2021). IoT and ICT based smart water management, monitoring and controlling system: A review. Asian Journal of Research in Computer Science, 8(2), 42–56. https://doi.org/10.9734/ajrcos/2021/v8i230198
Miller, T., Durlik, I., Kostecka, E., Kozlovska, P., Łobodzińska, A., Sokołowska, S., & Nowy, A. (2025). Integrating artificial intelligence agents with the Internet of Things for enhanced environmental monitoring: Applications in water quality and climate data. Electronics, 14(4), 696. https://doi.org/10.3390/electronics14040696
Molaei, F., Rahimi, E., Siavoshi, H., Afrouz, S. G., & Tenorio, V. (2020). A comprehensive review on Internet of Things (IoT) and its implications in the mining industry. American Journal of Engineering and Applied Sciences, 13(3), 499–515. https://doi.org/10.3844/ajeassp.2020.499.515
Monteiro, C., Van, J., & Schutte, C. (2022). A simulation-based water management strategy for life-of-mine water planning. South African Journal of Industrial Engineering, 33(3), 151–164. https://doi.org/10.7166/33-3-2787
Nguyen, D., Khong, C., & Nguyen, V. (2022). IoT-based automatic dust monitoring and suppression system for coal warehouses and processing areas with a reduction in water consumption. International Journal of Next-Generation Computing, 13(3), 487–497. https://doi.org/10.47164/ijngc.v13i3.658
Puneeth, G. J., Shashank, T., Vinit, P., Muzammil, S. D., & Karthikeya, N. R. (2024). Smart water pollution management: IoT for automatic detection and prevention. International Journal of Advanced Research in Science, Communication and Technology, 4(5), 532–541. https://doi.org/10.48175/IJARSCT-18484
Quispe, W. (2024). Diseño y elaboración de un sistema de envío de datos inalámbrico de sensores para barcazas de relaves mineros utilizando tecnología IoT [Tesis de licenciatura, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa]. Repositorio UNSA. https://repositorio.unsa.edu.pe/server/api/core/bitstreams/c4d11c83-5310-429e-b1fa-04729ae7511f/content
Shafaei, F., Doulati Ardejani, F., Bahroudi, A., Hoseini, M., & Khakpour, M. (2022). Mechanical-electrical dewatering (EDW) of mine tailings: Influence of voltage level on water recovery and moisture reduction. Minerals Engineering, 175, 107303. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2021.107303
Shaikh, M., Ali, A., Ahmed, R., & Shaikh, B. A. (2023). A review on Internet of Things (IoT) based water monitoring system. Jurnal Kejuruteraan, 35(6), 1273–1278. https://doi.org/10.17576/jkukm-2023-35(6)-01
Vallejo-Sanchez, D., Muñoz-García, A., Chaverra-Zuleta, E., Correa-Casas, J., Londoño, L. F., & Bustamante-Rúa, O. (2024). Desarrollo de una arquitectura IoT para monitoreo ambiental: Integración de tecnologías de código abierto con proyección de aplicación en el sector minero. DYNA, 91(231), 163–168. https://doi.org/10.15446/dyna.v91n231.112093
Yong García, G. E. (2021). Desarrollo de un sistema de monitoreo y control automático en apoyo a las operaciones de la empresa Sitech Perú S.A., distrito de Santiago de Surco, provincia y departamento de Lima-Perú [Tesis de licenciatura, Universidad Tecnológica del Perú]. https://hdl.handle.net/20.500.12867/5031
Zhenguo, Y., Xintan, C., & Yanping, W. (2020). The prediction of water conducted zone in coal mining by Internet of Things perception. Arabian Journal of Geosciences, 13(21), 1–18. https://doi.org/10.1007/s12517-020-05833-6
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