Após os trágicos rompimentos das barragens de Mariana e Brumadinho, que causaram centenas de mortes e severos danos ambientais, a segurança na mineração tornou-se uma prioridade inadiável. Em resposta a essa urgência, uma pesquisa inovadora desenvolvida pelo Instituto de Geociências (IGc) da Universidade de São Paulo (USP), em colaboração com a mineradora Vale, busca aprimorar o monitoramento e a gestão de risco de pilhas de rejeitos de mineração. O objetivo central é compreender o comportamento hidráulico desses materiais sob variações climáticas e infiltração de água, visando prevenir futuros desastres.
A Busca por Alternativas Seguras na Mineração
Os acidentes em Minas Gerais levaram a Agência Nacional de Mineração (ANM) a proibir barragens pelo método de montante e a exigir a descaracterização das estruturas existentes. Nesse cenário, o empilhamento de rejeito filtrado emerge como uma das principais alternativas. Essa técnica consiste em desaguamento e disposição dos rejeitos em camadas compactadas, eliminando o lago e, consequentemente, reduzindo significativamente o volume de água armazenado.
O professor Fernando Marinho, do Departamento de Geologia Ambiental e Aplicada do IGc da USP, um especialista com 30 anos de estudos na área, explica a importância dessa transição. “Tecnologias que reduzem o armazenamento de água e eliminam o lago tendem a diminuir o potencial de rupturas com comportamento de fluxo, liquefação e fluxo, reduzindo a eventual área de inundação. Ou seja, quanto menos água armazenada, melhor, pois reduz a mobilidade em caso de falha.” Contudo, ele ressalta que, embora mais seguras, as pilhas compactadas não são isentas de risco e exigem rigoroso controle de umidade, compactação, estabilidade global, erosão e gestão de água superficial.
Colunas Instrumentadas: O Laboratório em Escala Reduzida
Desde 2022, o projeto “Avaliação da retenção de água em rejeitos filtrados por meio de colunas instrumentadas”, liderado pelo professor Marinho, tem sido fundamental para o avanço desse conhecimento. Com um investimento aproximado de R$ 4 milhões, a pesquisa utiliza colunas instrumentadas de 5 metros de altura, projetadas para reproduzir, em escala controlada, os processos hidrológicos relevantes em pilhas de rejeitos filtrados.
Cada coluna é equipada com sensores que monitoram teor de umidade, sucção e temperatura. Um sistema de controle de drenagem na base e um conjunto de simulação climática no topo permitem replicar condições como períodos secos seguidos de chuvas e diferentes cenários de escoamento. Durante 18 meses, os dados coletados foram cruciais para a construção de modelos matemáticos capazes de prever o comportamento das pilhas de rejeitos de ferro ao longo do tempo, considerando variações climáticas, infiltração e o risco de liquefação.
Impacto e Aplicações Práticas dos Resultados
A pesquisa transcende o ambiente controlado do laboratório, contribuindo diretamente para a transição do setor mineral para modelos de armazenamento com menos água. Os resultados fornecem parâmetros, métodos e evidências que reduzem as incertezas hidrogeotécnicas em empilhamentos, subsidiando decisões de engenharia e estratégias de gestão de risco.
Uma segunda etapa do estudo expandiu as fronteiras da pesquisa, abordando a modelagem da dinâmica da água no empilhamento e o uso de polímeros superabsorventes. Um aspecto promissor é a investigação da retenção de água no minério de ferro e seu comportamento hidráulico e mecânico ao longo da cadeia logística, incluindo estocagem em pátios e transporte marítimo. A doutoranda Talita Menegaz, que atualmente realiza um estágio na Universidade de Hong Kong, lidera essa frente, buscando transformar os resultados em critérios práticos para o manuseio e expedição do minério, com controle efetivo de umidade e mitigação de risco durante o transporte.
“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, tornando a logística de escoamento do produto mais eficiente e competitiva”, avalia Talita.
Reconhecimento e Futuro da Pesquisa
A relevância do trabalho desenvolvido pelo grupo de Marinho foi formalmente reconhecida na primeira edição do Prêmio Inovação Geotécnica de Mineração Prof. Carlos de Sousa Pinto, concedido pela Diretoria de Geotecnia da Vale. O pesquisador Yuri Gouvêa Corrêa conquistou a terceira colocação geral, e Talita Menegaz foi agraciada na categoria especial “Impacto Prático para a Mineração”.
Para o professor Marinho, a premiação representa um reconhecimento institucional de grande importância para a USP e para a geotecnia de mineração brasileira. “Evidencia e valoriza a formação de profissionais, estimula a pesquisa aplicada, gera soluções com impacto prático para a mineração e consolida métodos que sustentam boas práticas”, afirma. Ele destaca ainda a cooperação entre universidade e empresas como um mecanismo eficaz para a geração de conhecimento, formação de alunos e fortalecimento de grupos de pesquisa com inserção nacional e capacidade de transferência tecnológica.
Fonte: jornal.usp.br
