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11 de agosto de 2020
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Mineração

O fim das barragens de rejeitos

Mineradoras montam planos de desativação das barragens a montante, abrindo uma janela de oportunidades para aplicações inéditas na engenharia nacional e mundial
Por Santelmo Camilo

O trágico rompimento da barragem de Brumadinho (MG) colocou o Brasil em estado de alerta quanto à estabilidade dessas estruturas. Afinal, o país conta com dezenas de barragens em situação permanente de vigilância, o que levou à obrigatoriedade de se estabelecer medidas de segurança em âmbito estadual e nacional. Atualmente, existem no país 61 barragens desse tipo, sendo 41 no estado de Minas Gerais.

Assim, tanto a Agência Nacional de Mineração (ANM) quanto a Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável (SEMAD) solicitaram que as mineradoras apresentassem um plano de desativação das barragens com alteamento a montante, que já estão proibidas pela União.

Nesse processo, após a extração o minério é lavado e gera o rejeito, uma água barrenta que fica armazenada em barragens. Para desativá-las, é necessário mudar a técnica de fabricação, eliminando a lavagem. Normalmente, é feita a drenagem da estrutura e a retirada dos rejeitos, desativando a barragem por completo.

Mas, como processo, o chamado descomissionamento é um trabalho metódico, inviável de ser feito de um dia para o outro. Afinal, as barragens de rejeitos fazem parte da estrutura das empresas mineradoras e, independentemente da urgência, é preciso tempo hábil e planejamento para sua eliminação.

Além disso, as tecnologias avançadas que essa operação exige ainda são recentes no Brasil, de alto custo, sem falar nos riscos, pois consiste no desmanche total das estruturas. “Isso requer tempo de planejamento, implantação e adaptação das operações, por mais acelerado que seja o processo”, diz Paulo Batagini, gerente de engenharia na Superior Industries.

COMPLEXIDADE

Vale destacar que o processo de descomissionamento difere da chamada ‘descaracterização’ de barragens, no qual é feita apenas a dre


O trágico rompimento da barragem de Brumadinho (MG) colocou o Brasil em estado de alerta quanto à estabilidade dessas estruturas. Afinal, o país conta com dezenas de barragens em situação permanente de vigilância, o que levou à obrigatoriedade de se estabelecer medidas de segurança em âmbito estadual e nacional. Atualmente, existem no país 61 barragens desse tipo, sendo 41 no estado de Minas Gerais.

Assim, tanto a Agência Nacional de Mineração (ANM) quanto a Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável (SEMAD) solicitaram que as mineradoras apresentassem um plano de desativação das barragens com alteamento a montante, que já estão proibidas pela União.

Nesse processo, após a extração o minério é lavado e gera o rejeito, uma água barrenta que fica armazenada em barragens. Para desativá-las, é necessário mudar a técnica de fabricação, eliminando a lavagem. Normalmente, é feita a drenagem da estrutura e a retirada dos rejeitos, desativando a barragem por completo.

Mas, como processo, o chamado descomissionamento é um trabalho metódico, inviável de ser feito de um dia para o outro. Afinal, as barragens de rejeitos fazem parte da estrutura das empresas mineradoras e, independentemente da urgência, é preciso tempo hábil e planejamento para sua eliminação.

Além disso, as tecnologias avançadas que essa operação exige ainda são recentes no Brasil, de alto custo, sem falar nos riscos, pois consiste no desmanche total das estruturas. “Isso requer tempo de planejamento, implantação e adaptação das operações, por mais acelerado que seja o processo”, diz Paulo Batagini, gerente de engenharia na Superior Industries.

COMPLEXIDADE

Vale destacar que o processo de descomissionamento difere da chamada ‘descaracterização’ de barragens, no qual é feita apenas a drenagem da água, manutenção do rejeito no próprio do local e plantio de vegetação sobre a estrutura, transformando a barragem em uma espécie de ‘colina’ (cf. gráfico ao lado).

De acordo com Carlos Barreira Martinez, especialista em engenharia hidráulica e pesquisador da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), o processo de descomissionamento é mais complexo e de custo elevado. Portanto, não se trata de uma solução rápida – ou improvisada – para reduzir os riscos das barragens construídas pelo método de alteamento a montante. “O país deve seguir um processo de descomissionamento sequencial dessas barragens, tentando mitigar os riscos das estruturas ao longo do tempo”, afirma o especialista.

Nesse contexto, a ANM estabeleceu novas normas para as barragens de mineração no Brasil. Publicada no Diário Oficial da União em agosto do ano passado, a Resolução 13/2019 substitui a Resolução 04/2019, publicada em caráter emergencial logo após o desastre de Brumadinho. Dentre as principais mudanças está a prorrogação do prazo para descaracterização das barragens com alteamento a montante. “A prática de descomissionamento e descaracterização de barragens é uma novidade para todo o setor mineral brasileiro”, admite o diretor da ANM, Eduardo Leão. “Inicialmente, tínhamos colocado prazo até 2021, pois era uma prerrogativa que tínhamos pela urgência do assunto. Mas o setor ponderou que, às vezes, apressar uma descaracterização pode gerar um novo desastre.”

A ANM decidiu então fazer uma gradação – partindo de operações de pequeno porte para as de grande porte. “Pode ser uma ação mais segura, mais monitorada, tentando minimizar qualquer risco que se tenha nesta atividade”, complementa o diretor. Outra mudança trazida pela resolução refere-se ao aumento do número de barragens que devem, obrigatoriamente, ser monitoradas por meio de recursos automáticos de instrumentação (como piezômetros, medidor de nível d’água, inclinômetro etc.).

Ademais, todas as barragens com Dano Potencial Associado (DPA) alto passaram a exigir monitoramento. Antes, além do DPA alto, era preciso que a barragem também atingisse pessoas e apresentasse método construtivo com alteamento a montante. Isso, evidentemente, aumentou o número de barragens passíveis de monitoramento. Ao todo, são 237 barragens com DPA alto no país.

CAPACIDADE

Em termos de engenharia, o principal desafio de um projeto de descomissionamento é estabelecer como será o ‘ataque’ da obra, assim como os estudos de estabilidade do solo, além de questões geológicas e outras métricas em gestão de frotas, como tipos e peso operacional dos equipamentos utilizados. As detonações, caso ocorram, devem obedecer a um rígido controle de segurança e viabilidade.

Normalmente, são utilizados equipamentos pesados de escavação e transporte, alguns semiautônomos, como escavadeiras na faixa de 20 a 35 t, pás carregadeiras de 20 t, tratores de esteiras D6 e caminhões rodoviários extrapesados. Ou seja, a frota é composta basicamente pelas categorias de máquinas utilizadas em obras de construção e terraplenagem, com o peso operacional suficiente para trabalhar com produtividade, sem sobrecarregar o solo. Para os semiautônomos, a condição ‘sine qua non’ é que tenham tecnologia sofisticada, de modo a permitir o controle remotamente.

Algumas obras empregam frotas controladas dentro de uma cabina remota

Mas se tudo envolve alta tecnologia, também os valores são igualmente altos. Por isso, o projeto precisa ser bem-pensado e, de saída, as lideranças devem descartar a hipótese de que poderão investir pouco em ‘equipamentos de mecânica simples para se fazer o trivial’. Ou seja: a condição mecânica e eletrônica dos equipamentos é voltada necessariamente para a disponibilidade total em campo, sob o risco de a frota não se enquadrar no quesito de capacidade técnica, com a produtividade necessária e adequação às normas de segurança aplicadas.

O gerente da Sitech Brasil, Marx Gutierrez, explica que para evitar sobrecarrega nas estruturas das obras o mais indicado é mobilizar equipamentos de pequeno e médio porte, compondo a frota de máquinas controladas remotamente. “Até aqui, os equipamentos utilizados nessas operações incluem tratores de esteira D6T, escavadeiras hidráulicas 336D, motoniveladoras 140M e pás carregadeiras 950H”, ele elenca.

Em uma aplicação inédita na engenharia mundial, a operação remota de alta complexidade com máquinas pesadas tornou-se possível pela parceria estabelecida com a Caterpillar, que fornece as soluções necessárias aos projetos. Com projeto desenvolvido integralmente pela Sitech Brasil, as operações contam com máquinas equipadas com sistemas Trimble de automação de implementos, assim como rádios Rajant de comunicação de dados, controle remoto, inclinômetro e outros sistemas desenvolvidos exclusivamente para esse tipo de operação.

Para Marx, a tecnologia remota tem feito a diferença para o setor de mineração. “Hoje, mesmo em ambientes hostis podemos fazer várias tarefas cotidianas a distância, como levantamentos topográficos, acompanhamento de obras, tratamento de materiais radioativos e, nesse caso, descomissionamento de barragens”, ela ressalta. “Com os recentes avanços das operações não tripuladas e tecnologias cada vez mais precisas e produtivas, zelar pela segurança e bem-estar das pessoas já é uma realidade.”

NOVAS TÉCNICAS

Isso mostra que a necessidade também representa uma oportunidade de fomento de novos negócios, tanto para empresas que participam das obras, como para fornecedores de máquinas, que podem atestar o elevado naipe tecnológico dos seus produtos. “As obras de descomissionamento requerem uma engenharia criteriosa, em especial nos cuidados relacionados à segurança, para que as pessoas não fiquem expostas a riscos de acidentes”, salienta Francisco Neto, gerente corporativo de gestão de equipamentos da Construtora Queiroz Galvão.
Embora atualmente a construtora não esteja participando de nenhum projeto com esse escopo, o especialista diz que tem observado o perfil das obras e os cuidados que vêm sendo tomados. A tecnologia avançada dos equipamentos, ele confirma, tem sido o ‘suprassumo’ para a realização desse trabalho, sem presença humana no local da obra. “Isso tem se concretizado com o uso de equipamentos semiautônomos controlados remotamente”, ele avalia. “Com eles, o operador fica dentro de uma cabina de comando visualizando as operações a distância, interagindo em tempo real, sem se expor a riscos.”

A tecnologia é considerada pelos especialistas uma tendência cada vez mais consolidada para garantir a segurança e retirar os trabalhadores das áreas de risco, especialmente em obras com esse perfil. “Muitas barragens estão sendo desativadas e as empresas já buscam alternativas seguras para lidar com os rejeitos”, comenta Neto. “E os acidentes ocorridos em Minas Gerais foram o gatilho para a utilização de novas técnicas, em detrimento de formatos considerados já obsoletos.”

Acidentes foram o gatilho para a utilização de novas técnicas no país

Isso é fato. Em um futuro próximo, quando todas as barragens com alteamento a montante estiverem desativadas, a indústria da mineração necessariamente terá adotado novos padrões, o que já está em curso. “É necessária uma readequação, já que as barragens fazem parte do processo de fabricação do minério”, observa Batagini, da Superior.

A fabricante, inclusive, é uma das empresas que fornecem transportadores de correias de longa distância (TCLD) e componentes para fazer a captação do minério desde o ponto de extração e o conduzir aos locais de usinagem. E que devem contribuir para essa transição, pois além de portáteis, esses equipamentos conseguem sobrepor a pilha de material e deixá-la com um formato de ‘feijão’ ou de letra ‘c’, permitindo estocar maior quantidade de material que no formato cônico.

Nesse ponto, Batagini destaca que os equipamentos são viáveis também em relação ao consumo de óleo diesel. “As mineradoras usam caminhão fora de estrada para conduzir as rochas até as usinas, arcando com custos de desgastes de pneus, caçambas, consumo de óleo diesel, além de mão de obra”, diz ele. “Enfim, um processo que eleva o custo geral da operação.”

TRUCKLESS

Em alguns casos, as correias transportadoras chegam a percorrer cerca de 10 km de distância, como no Projeto Carajás S11D da Vale, no Pará, a maior mina de extração de minério do país. O local não abriga barragens de rejeitos, uma vez que o minério é lavrado com tecnologias diferenciadas de beneficiamento, propostas já durante a análise de viabilidade ambiental do empreendimento. O processo ocorre sem adição de água, tornando desnecessário o estabelecimento de barragens. Ou seja, tudo isso foi planejado em projeto, o que, no caso da S11D, também prevê uma operação truckless, ou seja, sem utilização de caminhões fora de estrada, reduzindo a emissão de gases e de material particulado, com menor trânsito de veículos na área de lavra.

Além de portáteis, correias permitem estocar maior quantidade de material nas minas

No projeto específico da Vale, a escavadeira retira o material da cava e o deposita no britador móvel, localizado próximo ao equipamento. O material é então transportado pelas correias até a casa de transferência, onde é classificado e, depois, segue para três destinos: a pilha de canga (para minério superficial com alto teor de contaminantes), a pilha de estéril (minério sem valor comercial) ou a usina (onde o minério de ferro será processado e posteriormente encaminhado para comercialização).

Na sequência, a canga e o estéril seguem por correias transportadoras até a área das pilhas, onde são estocados por meio de empilhadeiras sobre esteiras. O minério de ferro segue então pelo TCLD até a britagem secundária, onde começa o processamento na usina.

De olho nas barragens

Barragens precisam se enquadrar na política nacional do setor

Expert em segurança de barragens, o engenheiro de minas Wagner Araújo informa que, independentemente das suas características, toda barragem de mineração precisa ser cadastrada obrigatoriamente no SIGBM (Sistema Integrado de Gestão de Barragens de Mineração). “Caso atenda a um dos quatro requisitos estabelecidos pela Portaria do Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), passa a configurar um rol de barragens que se enquadram na PNSB (Política Nacional de Segurança de Barragens)”, pontua o especialista. “Nesse caso, além da obrigatoriedade de cadastramento, passa a ter como cartilha básica o atendimento a diversas obrigações, como inspeções quinzenais, revisões periódicas, confecção de planos de ação de emergências para os casos exigíveis e elaboração semestral de Declarações de Condições de Estabilidade, entre outras.”

Tecnologia auxilia monitoramento

Com duas versões, solução de IoT monitora instalações com rejeitos

A Inmarsat apresentou recentemente ao mercado o ‘Tailings Insight’, uma nova solução de Internet das Coisas para monitorar as instalações de armazenamento de rejeitos de mineração (TSFs – na sigla em inglês). Disponível em duas versões (Cloud e Plus), a solução coleta dados de uma variedade de sensores e utiliza conectividade com rede de longo alcance (LoRaWAN, na sigla em inglês). Isso garante que as empresas de mineração vejam o status das principais métricas em um único local e em tempo real, facilitando a tomada de decisões e tornando as operações de mineração mais seguras. “Ambas as soluções serão fundamentais para ajudar as organizações de mineração a se prepararem para o futuro e responderem às mudanças futuras na regulamentação de rejeitos globalmente”, afirma Joe Carr, diretor de inovação em mineração da Inmarsat.

Saiba mais:
Inmarsat: www.inmarsat.com
Queiroz Galvão: grupoqueirozgalvao.com.br
Sitech Brasil: www.sitechbr.com.br
Superior: superior-ind.com/pt-br/pagina-inicial
UFMG: ufmg.br