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Por Ricardo Lima
Uma pesquisa do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (USP) busca aprimorar o monitoramento e a gestão de risco em pilhas de rejeitos de mineração por meio da análise do comportamento hidráulico desses materiais. O projeto, avaliado em cerca de R$ 4 milhões, investiga como rejeitos filtrados e minério de ferro respondem a mudanças climáticas, infiltração de água e condições que podem levar à liquefação.
O estudo surge em um contexto de mudanças no setor mineral brasileiro após os rompimentos das barragens de Mariana e Brumadinho, em Minas Gerais, considerados os maiores desastres da mineração no país. Após os acidentes, a Agência Nacional de Mineração proibiu novas barragens construídas pelo método de montante e determinou a descaracterização das estruturas existentes.
Uma das alternativas adotadas pela indústria é o empilhamento de rejeitos filtrados, técnica que reduz o armazenamento de água ao dispor o material em camadas compactadas, em vez de mantê-lo em reservatórios.
“Em termos gerais, tecnologias que reduzem o armazenamento de água e eliminam o lago tendem a reduzir o potencial de rupturas com comportamento de fluxo e liquefação. Ou seja, quanto menos água armazenada, menor a mobilidade em caso de falha”, afirma o professor Fernando Marinho, do Departamento de Geologia Ambiental e Aplicada do Instituto de Geociências da USP.
Imagem cedida pelo pesquisador. Jornal da USP / Reprodução.
Colunas instrumentadas simulam pilhas de rejeitos
Desde 2022, a equipe liderada por Marinho desenvolve o projeto Avaliação da retenção de água em rejeitos filtrados por meio de colunas instrumentadas, realizado em parceria com a mineradora Vale. O objetivo é reproduzir, em escala controlada, processos hidrológicos que ocorrem em pilhas de rejeitos.
O sistema experimental possui até três colunas independentes de cinco metros de altura, equipadas com sensores capazes de monitorar umidade, sucção e temperatura. As estruturas permitem simular cenários climáticos, como períodos de seca seguidos de chuva, além de possibilitar o controle da drenagem na base.
Durante 18 meses de monitoramento, os dados coletados serviram para construir modelos matemáticos capazes de prever o comportamento de pilhas de rejeitos filtrados ao longo do tempo, considerando infiltração de água e variações ambientais.
Da direita para a esquerda, o pesquisador Yuri Gouvêa Corrêa, o professor Fernando Marinho e Talita Menegaz – Foto: Jornal USP / Reprodução.
Logística do minério também entra no radar
Após a consolidação dessa etapa experimental, o projeto avançou para novas frentes de pesquisa, incluindo a modelagem da dinâmica da água em empilhamentos e o uso de polímeros superabsorventes para capturar umidade no minério de ferro.
Um dos focos é compreender como a umidade influencia a estabilidade do minério nas etapas críticas da cadeia logística, como estocagem, carregamento e transporte marítimo.
Segundo a doutoranda Talita Menegaz, que conduz parte dos estudos e atualmente realiza estágio na Universidade de Hong Kong, os resultados podem trazer impactos operacionais relevantes.
“Esses estudos têm potencial para reduzir custos logísticos da mineração brasileira, acelerar o embarque e desembarque nos portos e ampliar a exportação de minério de ferro”, afirma.
O trabalho do grupo também recebeu reconhecimento no Prêmio Inovação Geotécnica de Mineração Prof. Carlos de Sousa Pinto, promovido pela Vale. Na primeira edição da premiação, com 94 trabalhos inscritos, o pesquisador Yuri Gouvêa Corrêa conquistou o terceiro lugar geral, enquanto Talita Menegaz foi premiada na categoria Impacto Prático para a Mineração.
Tema importantíssimo! A pesquisa desenvolvida pela equipe do prof. Marinho tem se destacado na busca de soluções inovadoras.