Os grandes players do setor se empenham para mudar a imagem da Mineração no Brasil. Nosso país está entre os maiores produtores de recursos minerais do mundo. O foco é ter uma imagem de fonte sustentável de minerais, criando um novo perfil para a Nova Era da Mineração 4.0, que exige do setor, assim como toda a sociedade, os governos e os órgãos ambientais, a transformação para reduzir grandes impactos ambientais. A característica da transição para a Mineração 4.0, em nível mundial, é aplicar tecnologias para processos mais autônomos, sustentáveis e produtivos. As geotecnologias se adaptam muito bem à mineração no Brasil. 
As transformações trazidas pelas recentes tecnologias podem ser observadas ao longo de anos. “A imagem de uma indústria de atividade arcaica e rudimentar tem sido deixada para trás graças aos avanços de processos produtivos mais sustentáveis” – afirma Julio Nery, diretor de sustentabilidade e assuntos regulatórios do Instituto Brasileiro de Mineração (Ibram). Os ganhos em Segurança do Trabalho e no Meio Ambiente apontam para o avanço sustentável do setor. 
As tecnologias digitais – Business Intelligence (BI), nuvem, drones, Inteligência Artificial (AI), Learn Machine, gestão e operações integradas – estão transformando o segmento. Cruzar os dados torna a tomada de decisões mais assertiva: local apropriado para extrair minerais, reduzir falhas e mais eficiência dos processos. As tecnologias digitais trazem mais segurança aos funcionários da mineradora, à comunidade local e ao meio ambiente.

Produtivos e seguros
Na Mineração 4.0, os sistemas operam mais produtivos e seguros, expondo menos as pessoas a riscos. As tecnologias atuais tornam os processos mais consolidados e controláveis e, ao integrar dados, reduzem custos para a mineradora. 
A Indústria 4.0 utiliza o Controlador Lógico Programável (CLP), aparelho eletrônico parecido com um computador que estabelece um comando para aplicações e atividades industriais e podem ser usados em qualquer método industrial mecanizado. “Os CLPs monitoram as funções industriais que reúnem informações e instruções para o desenvolvimento das atividades pelos equipamentos. 
O sistema acompanha o bom estado de funcionamento dos equipamentos e aprimora o desempenho da empresa, monitorando on-line os processos em diferentes lugares ao mesmo tempo” – destacam Cintia Zanca, de laboratório e processos, e João Paulo Valério, do técnico comercial, ambos da Progt.

Velocidade de ação
De acordo com Leonardo Muradas, head de negócios digitais da Siemens Large Drives Brasil, a Segurança do Trabalho e o Meio Ambiente estão no topo da agenda dos executivos de mineração. “A tecnologia digital tem papel fundamental na implementação das ações relativas à Segurança do Trabalho e ao Meio Ambiente, adicionando capacidade cognitiva e velocidade de reação a eventos que coloquem em risco vidas e o meio ambiente” – enfatiza.
O uso da tecnologia a favor da segurança já está em prática. “Softwares que modelam virtualmente a mina e sistemas de gerenciamento de frota há anos diminuem riscos operacionais, seja simulando uma ação de desmonte, seja evitando colisões de equipamentos. Já estamos indo além, com operação remota e equipamentos autônomos, diminuindo a presença de operadores em áreas de risco” – relata Leonardo Muradas.
As barragens são monitoradas. “O monitoramento de barragens é realizado com radar, visão computacional, modelos preditivos que anteveem problemas e modelos prescritivos, sugerindo ações que reduzam riscos de acidente de alto impacto para a comunidade local e o meio ambiente” – exemplifica.

Retorno investido
O faturamento do setor de mineração brasileiro chegou a R$ 339 bilhões em 2021, cresceu 62% comparado a 2020, segundo dados do Ibram. O Ibram estima que até 2026 serão investidos US$ 40 bilhões no segmento de mineração somente no Brasil. “A área de Digital para Minerals da Siemens, analisando dados de produção e investimentos de players globais em 2021, calculou que 1% da receita anual das principais mineradoras foi direcionado a projetos de tecnologias digitais. No início de 2022, por exemplo, a Vale anunciou investimentos da ordem de R$ 200 milhões para acelerar a automatização de suas operações” – cita Muradas. 

É significativo o retorno sobre o investimento em novas tecnologias. “Um de nossos clientes, grande produtor de minério de ferro, reporta que, após a implantação de seu Centro de Operações Integradas, conseguiu reduzir custos de produção de US$ 1 por tonelada, economizando centenas de milhões de dólares por ano” – menciona. 
Tendências e investimentos em andamento e já implementados e seus retornos:
• Sistema ferroviário autônomo para grandes carregamentos;
• Robótica de sistemas aprimorados de perfuração, com localização geográfica de alta precisão, aumenta produtividade tanto na perfuração para pesquisa mineral quanto para perfuração e desmonte na lavra;
• Adoção de drones e robôs autônomos em rede;
• Truckless mining, substituição de caminhões por correias no transporte do minério da mina para a planta, reduzindo consumo de combustível, emissão de carbono, custos operacionais e de manutenção;
• Intensificação de sensores e da Tecnologia da Informação para banco de dados e análise de dados (Big Data) e Internet das Coisas (IoT);
• Tecnologia de processos para recuperar minérios de interesse, aglomeração de finos e ultrafinos, desumidificação de minérios, hidrometalurgia, bioprocessamento, mitigação de riscos, impactos ambientais, recuperação e reaproveitamento de resíduos, redução ou eliminação de água dos processos, novos sistemas e tecnologias de construção de barragens, mecanismos inovadores de fechamento de mina e reabilitação de áreas degradadas;
• Análise preditiva dos processos de lavra e de beneficiamento, com modelos matemáticos para prever eventos ou comportamentos futuros, desenvolvidos em softwares de sistemas específicos;
• Alternativas para disponibilidade de energia;
• Impressão 3D e modularização personalizada para que as empresas em locais remotos fabriquem peças críticas conforme a demanda, reduzindo atrasos de manutenção não planejada e estoques caros.
Fonte: Ibram. 

Georreferência
O georreferenciamento por satélites é um dos pilares das grandes transformações estruturais nos empreendimentos minerários. “Os processos de extração dos minérios foram revolucionados por essas técnicas. É possível zonear, de forma precisa, as estruturas do minério-alvo, fazendo intervenções mais assertivas e pontuais, diminuindo, assim, a geração de estéreis e rejeitos, os impactos ambientais e os custos da lavra” – pontua Nery, do Ibram.
A mineração deve intensificar o uso de dispositivos inteligentes interconectados e controle descentralizado em todas suas etapas. Segundo Nery, elas são características marcantes tanto da Indústria 4.0 – estratégia alemã para digitalização de sua estrutura industrial – quanto da manufatura avançada – estratégia americana com o mesmo objetivo.

Potencial digital
As tecnologias digitais na mineração trazem transformações profundas ao setor. “O grande volume de dados e o aumento da capacidade computacional viabilizam soluções de Inteligência Artificial e aceleram processos de exploração, planejamento integrado de toda a cadeia produtiva, controle otimizado de produção, qualidade e gestão de ativos” – pontua Bruno Pimentel, gerente de desenvolvimento de negócio e inovação da Samarco. 
A empresa tem trabalhado em projetos de inteligência de mercado, jurídico, suprimentos e outros negócios com abundância de dados. “A Samarco está preparada para desafios importantes pela frente, como desenvolver visão integrada para otimizar a cadeia produtiva, da mina ao porto, além de aplicar essas tecnologias em projetos que ampliem a sustentabilidade do nosso negócio” – afirma Pimentel.
A grande escala dos empreendimentos minerais traz, ao mesmo tempo, oportunidades e responsabilidades. O potencial das tecnologias digitais cria impacto positivo para os colaboradores, a comunidade local e o meio ambiente. “Os sistemas de localização criam barreiras virtuais para garantir acessos somente a pessoas habilitadas e autorizadas a realizar atividades em áreas de risco, além de identificar situações de emergência, disparar alertas e acelerar a prestação de socorro” – ressalta. 
As tecnologias de visão computacional identificam condições inseguras no ambiente operacional, detectam fadiga de operadores e outras situações de risco à integridade física. Segundo ele, veículos e máquinas operados remotos ou autônomos possibilitam remover pessoas de áreas e situações de risco. Há ainda diversas iniciativas que ampliam o autocuidado e a saúde integral dos colaboradores baseadas na integração, análise e visualização de dados. 
A Samarco dispõe de um Centro Integrado de Monitoramento (CMI) que utiliza mais de 1.700 equipamentos, como câmeras, radares e piezômetros, para garantir a estabilidade de suas estruturas geotécnicas e das comunidades ao redor. Apoia o desenvolvimento do aplicativo PROX, em parceria com a Cemig, o Ibram e o Mining Hub, para reunir, em uma solução de amplo acesso, informações sobre barragens e riscos hidrológicos, geológicos, de queimadas e de descargas elétricas. 

Digital nas soluções
As tecnologias digitais atuam nas soluções que minimizam o impacto de operações minerais no meio ambiente. “Desde o aumento da eficiência energética, a redução de emissões de carbono, a prevenção de vazamentos e emissões fugitivas, entre outros riscos, cuja mitigação é potencializada pela grande velocidade de resposta dessas tecnologias” – explica Bruno Pimentel. 
O investimento em novas tecnologias cresce à medida que aumenta o faturamento do setor. “Estabelecer metas de investimento em pesquisa, desenvolvimento e inovação tecnológica relativas ao faturamento é uma discussão que ganha cada vez mais força e acelerará o desenvolvimento e as soluções para os principais desafios do setor: segurança, eficiência e sustentabilidade” – avalia.
“O fortalecimento de um ecossistema de inovação, que envolve mineradoras, fornecedores, empresas de base tecnológica, startups e instituições de Ciência e Tecnologia, depende de intensa colaboração, de foco maior sobre questões estruturais que vão além dos resultados financeiros. Mas compartilha valor com a sociedade, a produção de conhecimento, a diversificação econômica e o desenvolvimento sustentável” – analisa Pimentel. 
 
Transformação
Os grandes players do setor apostaram no início dos anos 2000 no aumento da densidade digital – sensoriamento e coleta de dados – e em sistemas de gestão de produção – Manufacturing Execution Systems (MES), dando o primeiro passo desta transformação digital. 
A produção passou, então, a ser controlada em tempo real, com monitoramento da quantidade e qualidade, permitindo melhor gestão de estoque e blendagem – a mistura do produto final. 
“Esta visão integrada e em tempo real permitiu às empresas otimizar a cadeia logística e atender o mercado de forma globalizada, migrando de um modelo make-to-stock, produzir para estocar, para make-to-order, produzir o que está vendido e deve ser entregue, diminuindo estoques e liberando recursos para serem investidos em outras frentes” – relata Muradas, da Siemens.
Na década passada, com nível aceitável de integração de plantas, os dados consolidados e transformados em informação, ganharam força as aplicações baseadas em Analytics Descritivo – evolução do Business Intelligence – e os Centros de Operações Integradas (COIs). “Salas com grandes telas projetam informações de toda a cadeia produtiva, agilizando a correção de desvios pelos operadores e reduzindo custos de produção em até 8%, no caso de minério de ferro” – contabiliza Muradas.
Neste período, Muradas menciona que diversas aplicações de Inteligência Artificial foram implantadas nas minas, usinas de beneficiamento, ferrovias e portos, otimizando etapas específicas da produção e trazendo mais segurança. Exemplos são os sistemas que monitoram as barragens e anticolisão por visão computacional e os sistemas de predição de falhas de equipamentos, como transportadores de correia.

Nova realidade
Já nos últimos anos, com o foco crescente em ESG (Governança Ambiental, Social e Corporativa), segundo Muradas, ganharam força as tecnologias para operação remota ou autônoma ou que suportem o compromisso de descarbonização firmado pelas principais empresas do setor. Ele cita que a substituição dos veículos fora de estrada a diesel por caminhões elétricos é uma realidade. 
“Em algumas minas, já é possível ver caminhões autônomos movimentando minério, reduzindo a pegada de carbono e aumentando a segurança” – salienta Muradas. A Siemens dispõe de tecnologia para que grandes equipamentos de pátio, como empilhadeiras ou recuperadoras, sejam operados remoto ou até autônomo, executando as operações programadas no Sistema de Gestão de Produção (MES). 
Além da segurança, ganhamse produtividade e vida mais longa para os equipamentos, diminuindo paradas e manutenções. “O equipamento reage a diferentes condições em tempo real porque estas tecnologias embarcam modelos matemáticos avançados e Inteligência Artificial, com redes neurais e visão computacional” – destaca.
Os esforços para a transição energética e a descarbonização do setor são crescentes, como a produção e o uso de hidrogênio ou produtos “verdes”. “Um excelente exemplo é o ‘briquete verde’, desenvolvido pela Vale, produto inovador que reduz em até 10% a emissão de carbono dos altosfornos dos clientes da mineradora. Mas ainda há um bom caminho a percorrer” – analisa.
Para Muradas, ano após ano, fica mais claro que a tecnologia não nos substituirá, mas que trabalharemos em conjunto. “As tecnologias evoluirão na capacidade de reconhecer o ambiente ao seu redor. Enquanto nós precisaremos de mais capacitação para colaborar com a tecnologia. Na interação homem-máquina, veremos equipamentos autônomos trabalhando em conjunto com equipamentos operados por humanos, ou softwares apoiando e tomando decisões em paralelo a operadores” – afirma Muradas. 

Contatos
Ibram - Instituto Brasileiro de Mineração: www.ibram.org.br 
Progt: www.progt.com.br 
Samarco: www.samarco.com
Siemens: www.siemens.com 

Refêrencias bibliográficas:

ALTUS (org.). O que é um CLP e quando utilizá-lo. 2021. Disponível em: https://www.altus.com.br/post/400/o-que-e-um-clp-e-quando-utiliza-lo-3f. Acesso em: 16 dez. 2022.

LOPES, Marcos. Mineração 4.0 – Tecnologia e Inovação na Mineração. 2020. Disponível em: https://tecnicoemineracao.com.br/mineracao-4-0/. Acesso em: 16 dez. 2022.