Pesquisa da USP investe R$ 4 milhões para reduzir risco em pilhas de rejeitos de mineração

USP lança estudo sobre pilhas de rejeitos de mineração

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.

Fonte: Minera Brasil