Engenharia precisa agir para salvar mineração e meio ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/09/2021

(A) Rompimento da barragem de uma mina de molibdênio em Luming, na China, viajando pelo Rio Yijimi. (B) Rompimento de uma barragem de retenção de cinzas volantes na Índia.
[Imagem: Nahyan M. Rana et al. - 10.1016/j.enggeo.2021.106262]

Barragens de rejeitos

Geólogos e engenheiros de minas gostam de repetir o velho bordão: "Volte para a Idade da Pedra e você ainda precisará plantar para comer e ter uma mina para extrair suas pedras".

De fato, toda a nossa tão celebrada Era Tecnológica é crucialmente dependente da mineração de vários elementos, do silício e do lítio aos famosos minerais de terras raras.

Mas acidentes recentes com represas de mineradoras comprovam que essas empresas podem até colaborar com a onda tecnológica, mas parecem não estar investindo elas próprias em tecnologias que possam tornar seu negócio sustentável e lucrativo a longo prazo.

Uma das defesas dessas empresas é que se trata de "acidentes", e "acidentes acontecem em qualquer setor" de forma probabilística.

Parece que não, conforme acabam de demonstrar Nahyan Rana e uma equipe da Universidade de Waterloo, no Canadá, um país que é uma potência mineral mundial, assim como o Brasil, a Austrália e a China.

Os pesquisadores criaram um banco de dados que apresenta o primeiro quadro global das taxas de ocorrência, dos comportamentos e dos impactos físicos e ambientais dos fluxos de rejeitos, aquela lama que escorre quando uma barragem de rejeito se rompe.

Os rompimentos das barragens de mineração vêm se acumulando desde meados da década de 1990.
[Imagem: Nahyan M. Rana et al. - 10.1016/j.enggeo.2021.106262]

Acidentes em barragens de mineração

O banco de dados traz informações detalhadas sobre 63 rompimentos de barragens de mineração, e seus respectivos fluxos de rejeitos, que ocorreram em todo o mundo desde 1928.

Em vez de serem acidentes fortuitos, têm acontecido rompimentos catastróficos de barragens de rejeitos de minas uma vez a cada dois ou três anos em média desde 1965. Nos primeiros 72 anos do levantamento (1928-1979), houve um rompimento de represa a cada 3,06 anos. Nos 20 anos seguintes (1980-1999) ocorreu um rompimento a cada 1,54 anos. E, nas duas décadas seguintes a situação só piorou, com 1 rompimento a cada ano no período 2000-2009 e um rompimento a cada 0,47 ano no período 2010-2019.

E, desde 1996, os gatilhos mais frequentes para o lançamento repentino dos fluxos de rejeitos foram sistemas de drenagem inadequados das barragens e incapacidade de lidar com condições climáticas fora da curva.

Os efeitos são bem conhecidos, causando mortes, destruição de propriedades, contaminação ambiental duradoura e danos severos à infraestrutura em distâncias que podem se estender por dezenas e até centenas de quilômetros.

Alguns fluxos de rejeitos atingiram velocidades máximas de 100 quilômetros por hora ao viajar ao longo de canais estreitos e semi-secos. O resultado são vítimas em massa e a destruição de comunidades e do meio ambiente. Alguns fluxos de rejeitos ocorreram ao longo de rios ativos, levando a velocidades mais lentas, mas a distâncias de viagem mais longas, superiores a 10 quilômetros. Os fluxos de rejeitos em terrenos quase planos percorreram distâncias menores, mas causaram inundações generalizadas, com velocidades máximas de 22 a 50 quilômetros por hora.

"Desde 2014, ocorreram três eventos de alto perfil - dois no Brasil e um aqui no Canadá," disse o professor Stephen Evans, coautor do estudo. "Embora muito progresso tenha sido feito em termos de regulamentação e fiscalização, estudar os fluxos de rejeitos anteriores permite uma melhor previsão do que pode acontecer se uma grande falha de barragem de rejeitos ocorrer."

As soluções atuais não são boas o bastante: Precisamos de inovações na engenharia de barragens.
[Imagem: Nahyan M. Rana et al. - 10.1016/j.enggeo.2021.106262]

Com a palavra a Engenharia

A equipe espera que o banco de dados ajude os engenheiros de minas a comparar as condições de cada barragem, antes dos seus incidentes catastróficos, com aquelas nas quais eles estão trabalhando hoje. O banco de dados inclui imagens de satélite que mapeiam dezenas de casos de fluxos de rejeitos, prontamente disponíveis para servir de base para novas avaliações das barragens em operação.

Ao analisar as imagens de satélite e os dados históricos, os pesquisadores descobriram que o comportamento dos fluxos de rejeitos depende principalmente de uma alta proporção de água em relação aos sólidos nos rejeitos e da natureza do terreno a jusante da barragem - o excesso de água armazenada aumenta a fluidez dos rejeitos lançados, aumentando a probabilidade do rompimento.

"Apesar dos rígidos requisitos de engenharia, as barragens de rejeitos podem falhar, às vezes catastroficamente, então nossa pesquisa aumenta a conscientização sobre os efeitos potenciais a jusante para fins de segurança pública," disse Rana. "Este estudo é especialmente relevante quando consideramos o aumento global da atividade de mineração."

Mas talvez o grande mérito do estudo seja justamente desmistificar o argumento de que os rompimentos das barragens de rejeitos sejam "meros acidentes" e colocar o assunto na pauta de engenheiros capacitados a oferecer soluções de menor ou nenhum risco para a população, para o meio ambiente, e para o próprio negócio das mineradoras.

Mais tópicos