A mineração, atividade antiga e com forte perfil tradicionalista, em cem anos experimentou as maiores mudanças de sua história, especialmente em questões de eficiência e segurança. Essa transformação finalizou nos últimos anos, quando foi iniciada a implantação das tecnologias ligadas à Indústria 4.0 no setor. A automatização, a inteligência artificial ou o uso de drones são somente alguns exemplos no avanço em direção a uma nova Mineração 4.0, que almeja a exploração sustentável, segura e produtiva.
Durante muito tempo foi considerado um setor tradicional, mas sua natureza rudimentar não impossibilitou seu crescimento tecnológico, principalmente nos últimos anos, em que o investimento em P+D, tecnologia e capital humano marcaram com força o avanço. É possível resumir em quatro os grandes elementos que condicionaram a evolução da mineração nas últimas décadas: a melhoria da segurança, o incremento da produtividade, o cuidado do meio ambiente e o uso mais eficiente dos recursos. Esses fatores confluem para o objetivo de trabalhar em função de uma mineração cada vez mais sustentável, mais bem compreendida e integrada na sociedade, e que, além disso, não deixe de buscar novos progressos.
Ángel Cámara Rascón, doutor em Engenharia de Minas e catedrático do Departamento de Energia e Combustíveis da Escola Técnica Superior de Minas e Energia da UPM, assevera que “a nova mineração está imersa na busca contínua por soluções para o desenvolvimento de jazidas cada vez mais complexas, profundas e com menores concentrações de minerais”. O especialista assinala que a maioria dos processos serão automatizadas ou remotos, “com consumos de energia e hídricos mais baixos, impacto ambiental cada vez menor e a utilização progressiva de energias limpas”, mediante equipamentos acionados através de baterias elétricas e com todos os processos otimizados ou a análise dos dados coletados e transmitidos em tempo real, com termos semelhantes para a grande maioria das instalações industriais (como Smart Factory, Digital Factory, Conected Factory, etc.).
É evidente que o setor se encontra em total evolução, mas há sempre empecilhos por superar. Possivelmente, a maior resistência para o desenvolvimento tecnológico tenha como base que as necessidades relacionadas ao capital humano nesta nova mineração são diferentes da mineração tradicional. O perfil do “novo mineiro” deve progredir em direção de conhecimentos de automatização, digitalização e interoperabilidade, entre outros. Além disso, há outros desafios por enfrentar.
As necessidades relativas ao capital humano nesta nova mineração são diferentes que na mineração tradicional. O perfil do “novo mineiro” deve progredir em direção de conhecimentos de automatização, digitalização e interoperabilidade.
Um cenário complexo
Segundo analisa Cámara Rascón, nas últimas décadas “o setor da mineração teve como característica a realização de sua atividade em cenários cada vez mais negativos. De modo geral, é possível asseverar que estão acontecendo os seguintes fenômenos: esgotamento das reservas nas jazidas superficiais, queda gradativa de concentrações, diminuição da produtividade em jazidas há tempo exploradas, incremento nos custos de mão de obra e dificuldades de acesso a novos depósitos por motivos ambientais”.
Na Espanha, a pressão social e as demandas ambientais são muito elevadas, porque estão sendo utilizados novos modelos, como as “explorações de baixo impacto ambiental”, tendo sido propostas outras técnicas para o desenvolvimento da atividade de extração de acordo com esses novos padrões, como a “Mineração verde” ou “Mineração sustentável”. “Há uma recusa generalizada, e muitas vezes sem argumentos técnicos de justificação, para a realização de atividades de extração, recebendo a denominação de efeito NIMBY (Not in My Back Yard), devido aos possíveis transtornos que sofrem as pessoas que moram nas proximidades ou, o que é pior, pelos movimentos orquestrados com a intenção do desaparecimento do setor, sem importar que seja realizada em outros países com muito menos garantias pessoais ou ambientais”, detalha o especialista. Contudo, ele menciona que, em conclusão, “na atualidade, a mineração é um setor completamente inovador e imaginativo na hora de procurar por soluções técnicas”.
Principais atores e tecnologias de ponta
Para alcançar um verdadeiro desenvolvimento tecnológico no setor e impulsionar a “Mineração 4.0”, será necessário um esforço coordenado por três atores: as companhias mineradoras, as universidades e os profissionais dedicados à pesquisa. Segundo Cámara Rascón, “as linhas de investigação são desenvolvidas ao longo de toda a cadeia de valor da atividade de mineração, a partir da fase de exploração à comercialização do produto, passando pela exploração, a concentração e a refinação dos metais”.
E acrescenta que “cada sub etapa dessa cadeia é suscetível de ser alvo de um processo de melhoria contínua e da aplicação de tecnologias inovadoras para torná-la mais segura, mais eficiente e, em resumo, mais sustentável. As minas do futuro utilizarão um conjunto de tecnologias, que possibilitarão alcançar os objetivos de produtividade, segurança e economia”.
Um aspecto relevante da mineração, comum para os diferentes recursos minerais que na atualidade são explorados, é o da localização física das jazidas. Elas se encontram em locais onde a natureza, de maneira caprichosa ou aleatória, encontrou as condições adequadas para sua formação.
Nesse contexto, as tecnologias de automatização, digitalização, conectividade e análise de dados desempenharão um papel fundamental no novo modelo. Todas as tecnologias que abrangem os novos processos de digitalização, a exploração e pesquisa, a distribuição dinâmica das máquinas, a topografia de mineração, o emprego do controle à distância, a automatização de processos, os estudos de Big Data, etc. permitem uma atividade que era impensável há alguns anos. “Se tomarmos como exemplo a situação concreta da pandemia atual, algumas minas com operação remota ou autônoma das equipes de mineiros continuaram suas atividades em quase 100% de capacidade, com os supervisores controlando as operações de suas casas ou em salas de controle, minimizando assim a exposição a contágios em uma situação ótima de trabalho remoto”, detalha o catedrático.
Na atualidade, há vários pacotes de software no mercado que permitem criar modelos numéricos que, ao longo da vida da mina, serão atualizados e alterados com a incorporação dos dados que serão adquiridos, estes tanto de tipo geológico quanto econômico. Por exemplo, uma variação no preço de venda ou na cotação de determinado produto mineral. A partir desses primeiros modelos, que permitirão conhecer todos os recursos geológicos existentes, é projetado o espaço de mineração, com a posterior avaliação das denominadas reservas economicamente exploráveis.
Como assevera Cámara Rascón, as tecnologias que mais ajudarão a alcançar a verdadeira “Mineração 4.0” são “a automatização e a robótica, a inteligência artificial, a Internet das Coisas, os sensores especialmente desenhados para este setor, o uso de drones, os binóculos digitais e a realidade virtual. Além disso, o aproveitamento dos espaços de mineração para armazenamento e transmissão de energia”.
Embora seja possível apreciar em todas as camadas do negócio da mineração a evolução tecnológica, Cámara Rascón afirma que “provavelmente a extração de minerais, entendida como perfuração, explosão, carga e transporte, é que oferece os maiores potenciais de melhoria através da inovação da eficiência e da produtividade. É uma evolução que não para e onde diariamente surgem novas aplicações e aprimoramentos. Tomando como referência os avanços na digitalização e lembrando algumas das fases principais de desenvolvimento de um projeto de mineração, a digitalização deve abranger a partir da exploração e prospecção até a fase de comercialização dos minerais ou produtos derivados, isto é, toda a cadeia de valor”.
Desafios do setor
Os desafios são múltiplos, mas tal e como revela nosso especialista, o setor deve concentrar seus esforços em dois aspectos. “Em primeiro lugar, comunicar corretamente à sociedade que a mineração é um pilar fundamental no desenvolvimento sustentável em quase todas as áreas da tecnologia, por ser a fornecedora das matérias primas básicas imprescindíveis para esses desenvolvimentos. E, em segundo, fazendo com que os recursos gerados por uma mineração sustentável e eficiente sejam distribuídos, investidos e gerem benefícios para todas as partes envolvidas na atividade mineradora (empregados, fornecedores, companhias de mineração, comunidades e instituições públicas) melhorando, em definitiva, a qualidade de vida das pessoas”.
Do ponto de vista técnico, as companhias de mineração contam com quadros de funcionários totalmente qualificados para o desenvolvimento dessas tecnologias e há grupos empresariais que realizam iniciativas para enfrentar diferentes condições adversas. Assim, no setor do cobre, por exemplo, um desses grupos mineradores adotou um conjunto de medidas para lidar com a queda gradativa da concentração ou conteúdo em metal das jazidas.
Além disso, Cámara Rascón indica que “assim mesmo, no referente aos moinhos das plantas, que realizam uma das operações básicas para a liberação das partículas de metal que constituem os minérios explorados, os diâmetros dos moinhos triplicaram nos últimos 50 anos e sua potência instalada em mais de 60. Os benefícios são múltiplos e, juntamente com a eficiência e a produtividade, a maior contribuição das novas tecnologias será o aspecto da segurança”. Como foi comprovado, a melhoria primordial está voltada para a segurança, mas também com isso será possível incrementar a produtividade das minas.
Colaboraram neste artigo…
Ángel Cámara Rascón, doutor em Engenharia de Minas e catedrático do Departamento de Energia e Combustíveis da Escola Técnica Superior de Minas e Energia da UPM, decano presidente do Conselho Superior de Colégios de Engenheiros de Minas, membro do conselho diretor do Instituto de Engenharia da Espanha, do conselho diretor do Clube Espanhol do Meio Ambiente, e de NASCE International (National Association of Corrosion Engineers International).
Por sua vez, nosso especialista contou com a inestimável ajuda de dois colegas: Carlos López Jimeno, catedrático da Escola T.S. de Engenheiros de Minas e Energia de Madri, e Felipe Lobo Ruano, decano do Colégio de Engenheiros de Minas do Sul.
