Mineração 4.0 e eficiência e transição energéticas, assim como tecnologias para mineração e beneficiamento de minerais, são temas no radar das indústrias de máquinas e equipamentos
Apresentado por Franceschini como “bastante heterogêneo no Brasil, há mineradoras que contam com o estado da arte em tecnologia, mas, em contrapartida, alguns segmentos ainda operarem com baixa tecnologia ou tecnologia defasada, muitas vezes porque não conseguem viabilizar a aquisição destas tecnologias”.
Entre os motivos dessa dificuldade de investimento está a estratificação do setor. Segundo dados da ANM, o setor mineral conta com 8.519 mineradoras, 88,8% são de microempresas e de pequeno porte, com produção anual abaixo de 100 mil toneladas, e 9,9% de médio porte, que produzem entre 1 milhão de toneladas e 100 mil toneladas por ano.
A visão do presidente da CSCM e do CMM é compartilhada com Jungmann, para quem “a mineração de pequeno e médio porte encontra dificuldades de aplicação de inovações tecnológicas e modernização em seus ambientes produtivos. Para ter acesso a grande parte das soluções tecnológicas é necessário dispor de uma estrutura econômico-financeira mais robusta, além de equipes diversificadas”.
Como caminho para a equalização, o presidente do Ibram pede que o Brasil passe a “fomentar ações e criar políticas públicas para vencer as barreiras de financiamento, por exemplo, que ainda prevalecem para o setor e para outras indústrias”.
Independentemente do porte das mineradoras, as necessidades, no entanto, são comuns a todos e compreendem a continuidade de investimentos “em novas tecnologias, principalmente focando na redução da pegada de carbono, melhoria na eficiência de processo e atendimento de requisitos ambientais”, diagnostica Franceschini.
De acordo com o presidente da CSCM e do CMM, “a indústria de equipamentos para mineração e cimento no Brasil está tecnologicamente equilibrada e, em determinados aspectos, até mais avançada do que em outros países desenvolvidos”. Essa expertise, soma-se à “grande vantagem da cadeia local de fornecedores de equipamentos: seus membros efetivamente conhecem a realidade do Brasil e mantém estrutura de pós-venda com serviços dedicados e peças de reposição”.
Permite, inclusive, que a indústria instalada em território brasileiro atenda necessidades específicas de alguns segmentos da mineração “que demandam desenvolvimento de tecnologias próprias por aqui, e que nunca haviam sido desenvolvidas em outras localidades” , complementa Franceschini.
Entre as empresas que produzem em território brasileiro e adequam suas soluções a necessidades específicas do mercado, está a Haver & Boecker Niagara, fabricante de soluções de peneiramento e pelotização para indústrias de mineração, minerais, agregados, cimento, materiais de construção, fertilizantes e sal.
“Com raízes profundas e anos de experiência nestas indústrias, utilizamos tecnologias inovadoras e compartilhadas para atender efetivamente as necessidades dos clientes ao redor do mundo”, atesta Denilson Luiz Moreno Júnior, gerente Comercial de Equipamentos dessa marca global que possui instalação fabril completa e especializada no Brasil.
A produção centrada no Brasil, no caso da Haver & Boecker Niagara, é fundamental uma vez que, como frisa Moreno Júnior, “todos os equipamentos e soluções Haver são desenvolvidas de forma customizada, ou seja, dedicadas para cada tipo de material e/ou aplicação, sendo esse um dos diferenciais do grupo Haver. Outro grande diferencial é a abordagem consultiva que faz parte do nosso DNA e se traduz no nosso conceito PROcheck”.
No outro extremo encontra-se, por exemplo, a chinesa XCMG, que deu um passo decisivo rumo à mineração brasileira em 2021, com abertura do projeto de caminhão elétrico de 80 toneladas. “Desde então, temos consolidado nossa presença na indústria de mineração no País. Compromissada com sustentabilidade e qualidade, a XCMG está trilhando um caminho sólido para seu futuro na mineração, combinando expertise global com foco local”, comemora Shen Tien Lung – gerente de contas da XCMG Brasil.
A XCMG traz para o mercado nacional produtos fabricados na China, como caminhões de 80 a 440 toneladas e escavadeiras de 75 a 700 toneladas, assim como carregadeiras elétricas de 6 a 15 toneladas, que utilizam bateria de lítio de longa vida, com aproximadamente 8.000 ciclos, ou seja, cerca de 10 anos. Há também carregadeira de 7 toneladas com solução de hidrogênio.
Amanda Machado, diretora de Novos Negócios da empresa, destaca que a importação, devido ao ex-tarifário, é mais vantajosa, inclusive devido aos volumes de produção. “A XCMG produz esses equipamentos na China para o mundo todo. As máquinas vêm desmontadas e, dependendo do porte ou da escolha do cliente, são montadas na fábrica brasileira ou na própria mina”, detalha.
O ingresso da XCMG no setor minerário, como informa Lung, deriva dos resultados obtidos com as máquinas de linha amarela, “ocupando atualmente o terceiro lugar no ranking mundial. No entanto, o avanço constante dos demais fabricantes exige uma estratégia ambiciosa para manter-se competitivo e sustentar o crescimento. A resposta a essa necessidade de expansão veio em 2018, com o estabelecimento oficial da XCMG Mining, uma empresa do grupo XCMG dedicada a equipamentos para mineração”.
Mas nem só empresas estrangeiras compõem o grupo de fornecedoras para mineradoras. A TMSA – Tecnologia em Movimentação, por exemplo, possui matriz em Porto Alegre (RS) e é uma empresa com capital 100% nacional. Fabio Aleixo – gerente Comercial de Mineração dessa empresa fundada em 1966 com o propósito de “movimentar o mundo, superando desafios com criatividade, tecnologia e de forma sustentável” – garante que “um terço das principais commodities agrícolas e minerais exportadas pelo Brasil passa por equipamentos desenvolvidos pela empresa. Nossa estratégia de negócios está focada na inovação e na diversificação de produtos, serviços e mercados. Apostando em pesados investimentos em Pesquisa e Desenvolvimento, a TMSA mais do que quadruplicou o número de pedidos de patentes nos últimos anos”.
Tendências em tecnologias para mineração e beneficiamento de minerais
Grande consumidora de tecnologia, a atividade minerária mantém relacionamento muito próximo com o setor de máquinas e equipamentos, contribuindo e atuando em parceria na procura por inovação que gere menos impacto ao meio ambiente e amplie a sustentabilidade, a qualidade e a produtividade tanto na exploração quanto no beneficiamento, ou seja, na mina e na planta. Atrai, ainda, fabricantes de todo o mundo, que detectam no Brasil elevado potencial de exploração minerária.
Franceschini lista três áreas em que os investimentos são crescentes, inclusive por parte das empresas reunidas na CSCM e no CMM. São elas: beneficiamento mineral a seco ou com menor consumo de recursos hídricos e ambientais, bem como eliminação de barragens de rejeito; agregação de maior valor no beneficiamento mineral, verticalizando a indústria mineral brasileira e exportando produtos mais elaborados ao invés do minério in natura; e tecnologias para recuperação de rejeito, incentivando a economia circular.
Segmentando as tendências por atividades na cadeia mineradora, José Moreira, diretor-executivo da Innomotics, empresa 100% subsidiária do grupo Siemens em âmbito global, ratifica a operação autônoma e a virtualização de ativos como principais temas da atualidade, até por serem caminho para a mina digital, mas insere outros elementos.
A relação de Moreira compreende, na mina, equipamentos autônomos (não apenas caminhões) ou com operação remota; na planta, digital twin (gêmeos digitais), operação e manutenção suportadas por inteligência artificial (IA); na ferrovia, eletrificação de locomotivas e uso de soluções de IA para aumento de segurança; no porto, operação autônoma ou remota e presença de digital twin (gêmeos digitais). No que tange a máquinas e equipamentos, sinaliza como foco de investimentos “a aplicação de soluções que aproveitam melhor a energia através de sistemas regenerativos e tenham maior eficiência energética e/ou menor impacto ambiental, em especial no transporte de material.
Migração para processos a seco na mineração, eliminando a necessidade de utilização de grandes volumes de água, é tendência identificada por André da Mota Galvão, gerente de Contas da Emerson Discrete Automation. A importância dessa técnica “é especialmente relevante em regiões onde há escassez de água e seu uso no beneficiamento de minérios pode ser uma questão ambiental crítica”.
Os processos a seco também reduzem o volume de rejeitos produzidos nas operações de mineração, pois permitem a concentração de minerais de ferro sem a geração de lamas ou resíduos de polpas. “É uma tecnologia limpa que se alinha com as crescentes preocupações ambientais e regulatórias da indústria de mineração, contribuindo para práticas mais sustentáveis”, argumenta Galvão, exemplificando com a tecnologia baseada em separação magnética a seco, que “amplia as oportunidades de beneficiamento e recuperação de minerais valiosos e é aplicável a diversas variedades de minérios de ferro, incluindo os de baixa qualidade que, de outra forma, poderiam ser considerados rejeitos”.
No caso da TMSA o foco é oferecer ao mercado tecnologias que suportem seus clientes, inclusive no setor de mineração, e os apoiem na jornada de implementação das tecnologias da indústria 4.0. As soluções “vão desde a implementação de instalações elétricas e de automação, que são a base da indústria 4.0, até o uso de tecnologias como IoT (Internet das coisas) e realidade aumentada”, lista Papa.
A tecnologia de realidade aumentada, entre outros benefícios, favorece o atendimento remoto de automação prestado pelo técnico especialista da TMSA à equipe técnica do cliente. Para isso, construiu uma plataforma IoT capaz de apoiar e orientar a manutenção prescritiva, conforme as necessidades identificadas pelos algoritmos da plataforma tecnológica da TMSA, que “disponibiliza informações capazes de efetuar uma análise da performance e disponibilidade dos equipamentos (OEE), auxiliando na tomada de decisão para uma melhor eficácia das operações”, explica Juliano Pacheco – gerente de Elétrica, Automação & IoT da TMSA – destacando que “essas tecnologias e muitas outras colocam a TMSA na vanguarda na oferta de Smart Products & Services da indústria 4.0”.
Danilo Serafini dos Santos – gerente Comercial da Semco, indústria de equipamentos de mistura, dispersão, reação e processos correlatos, que situa o foco principal de sua atividade no fornecimento de equipamentos customizados para cada cliente – vislumbra que, aparentemente, os próximos passos tecnológicos contemplam “utilização de simulação computacional para maior eficiência processual, redução de perdas, e análises de processos inovadores, uso de IA e implementação da mineração 4.0 para controle de processo e aumento de produtividade”.
Equipamentos autônomos e telerremotos, como caminhões, perfuratrizes carregadeiras e tratores, que podem ser controlados remotamente tirando pessoas de áreas de risco, além de aumentar a eficiência da operação, são tendências relacionadas por Juscelio Frade, diretor de Operações e Suporte ao Produto da Komatsu, que contribuem para a inclusão de colaboradores com locomoção reduzida: “Esta é uma tecnologia inclusiva, pois uma pessoa com deficiência (PCD) cadeirante ou pessoas em processo de reabilitação física, por exemplo, teriam todas as condições de acesso à central de controle do equipamento, podendo operá-lo remotamente sem problemas”.
O tamanho do território brasileiro, para Ricardo Takeda – gerente Comercial de Minerals na Metso Brasil – dificulta “considerar o Brasil como um ponto de análise, porque há aplicações espalhadas em todo o País e cada localidade tem a sua própria realidade. Temos de avaliar vários aspectos, inclusive os recursos disponíveis perto da usina de processamento de mineração, além do beneficiamento que vai ser implementado”.
O gerente da Metso explica sua posição comparando o Brasil aos países nórdicos, onde está a matriz da empresa: “Nesses países, usualmente as empresas investem mais em tecnologia de ponta, justamente pela falta de recursos disponíveis no local. Cada gota de água e cada quilowatt de energia conta, e isso faz com que as empresas busquem tecnologias de ponta”.
Reconhecendo que o País conta com “uma base instalada de usinas de processamento muito grande, Takeda lembra que em instalações já existentes há uma busca por upgrades, para aumentar a capacidade. Ou seja, o Brasil vem melhorando, mas tem muito a melhorar ainda”. O executivo cita o custo de capital e as taxas de juro como limitadores de investimento e motivos para as empresas buscarem “a otimização no CAPEX. Nem sempre os clientes têm a oportunidade de fazer a análise TCO, de custo total de propriedade e, às vezes, a tecnologia de ponta acaba não sendo selecionada pela falta de recursos disponíveis”.
Os custos dos avanços tecnológicos têm diferentes características e, com o advento da digitalização, “é possível implementar soluções de alta tecnologia com um baixo investimento e excelente retorno”, estimula Moreira, ao defender que “a implementação do modelo de negócio as-a-service permite que o investimento seja custeado pelo ganho de produtividade, sem a necessidade de um CAPEX significativo. Tudo isso facilita o acesso a tecnologias de ponta por empresas de médio e pequeno porte”.
Automação pneumática e controle de fluidos. Esse é o cerne do negócio da Norgren. “Direcionamos nosso foco estratégico para o setor de mineração, fundamentalmente por sermos especialistas na fabricação de produtos de alta resistência e durabilidade, para aplicação em ambientes agressivos ou de exigências severas, que superam a resistência de produtos convencionais”, complementa Gilberto Godoy, diretor de Vendas e Marketing da empresa.
A ampla linha de produtos da Norgren, em grande parte fabricada neste país, é complementada por soluções que “possibilitam economia de energia, além da forte preocupação com o meio ambiente. Sabemos que esses são dois temas muito presentes nas principais empresas do setor”, afirma Godoy, explicando que a economia de energia associada ao perfeito controle e monitoramento dos equipamentos, gera tranquilidade para os gestores das plantas de mineração, que “devem apresentar resultados de maior eficiência em seus processos produtivos, bem como garantir a saúde e o meio ambiente em sua área produtiva e na comunidade ao redor”.
Eficiência energética e pegada de carbono
Tendo a energia como insumo importante ao longo de todo o processo, a indústria minerária, como complemento à minimização do impacto da atividade no meio ambiente, utiliza cada vez mais energias renováveis e se mantém atenta à emissão de gases de efeito estufa (GIS) e à compensação do carbono gerado nas minas e nas plantas de beneficiamento, além de responder pela exploração de minerais estratégicos que se constituem elementos fundamentais à transição energética e à eletrificação de veículos e máquinas direcionados a diversas aplicações e inclusive de grande porte e autônomos.
Tecnologias vocacionadas à descarbonização e ao melhor uso de equipamentos, mais eficientes energeticamente, são tendências alinhadas pelos entrevistados. Elas respondem por injeção de recursos para adaptação ao processo, seguindo o que é praticado globalmente, especialmente em polos minerários como Austrália e Canadá, líderes em termos de automação, digitalização e adoção de práticas sustentáveis, reconhece Galvão, consciente de que “o Brasil tem potencial para se destacar, devido à sua vasta riqueza mineral e à crescente conscientização sobre a importância da sustentabilidade. Em relação à redução da pegada de carbono, o setor de mineração brasileiro está trabalhando para melhorar a eficiência energética, adotar energias limpas e implementar práticas de recuperação de áreas degradadas”.
Convicta de que a energia elétrica está no centro das discussões afetando diretamente o custo das operações, a TMSA “disponibiliza aos seus clientes uma plataforma IoT, com hardwares e algoritmos dedicados a identificar o consumo e a qualidade da energia elétrica. Além disso, através da análise de consumo em diferentes áreas da planta, provê visão de oportunidades de otimização na operação”, afirma o gerente Comercial de Mineração da empresa, e ressalta: “Desde a origem, os equipamentos da TMSA têm seus acionamentos elétricos, o que confere robustez e alinhamento com as mais novas iniciativas ESG (Environmental, Social and Governance), uma vez que não demanda motorização a combustão”.
A recomendação de Fabio Aleixo para as empresas que desejam aumentar a eficiência da produção envolve “estar atento às inovações do mercado, adequando-se às novas demandas”, destacando que “o que há de mais moderno quanto às tecnologias não está restrito à indústria ou a fornecedores estrangeiros. Estar próximo ou escolher parceiros comerciais estrategicamente bem localizados é chave de sucesso para uma comunicação clara e baixos custos logísticos”.
A transição energética – detalha o presidente da CSCM e do CMM – coloca o Brasil em posição de destaque caso saiba aproveitar o momento, pois “propicia um movimento de via dupla: há forte demanda e consumo de minerais estratégicos (cobre, lítio, cobalto etc.) aumentando os investimentos das mineradoras e incentivando a indústria de equipamentos a desenvolver aplicações e tecnologias com esses minerais. Na outra ponta, essa mesma transição energética gera demanda por digitalização e automação de processos e por equipamentos que utilizem de energia alternativa ou sejam energeticamente mais eficientes”.
Descarbonização de frota – O diretor da Komatsu soma eficiência e transição energética à crescente preocupação com a descarbonização da frota, o que tem levado empresas a investirem em veículos elétricos e/ou outras tecnologias mais sustentáveis, como combustíveis alternativos. Essa necessidade se traduz para os executivos da TMSA em integração de “metas ambientais, sociais e de governança (ESG) a estratégias operacionais. A cada ano, notamos a crescente importância da agenda ESG como forma de integrar conceitos sustentáveis de forma mais ampla, estabelecendo metas e desafios para a redução de emissões fugitivas, contribuindo para relação de harmônica com as comunidades e vizinhança”.
Por seu lado, a Komatsu, “além dos equipamentos híbridos, já estabelecidos na mineração mundial e que atuam diretamente no apoio a descarbonização, possui a alternativa dos equipamentos elétricos, seja pela motorização diretamente elétrica ou ainda pelo uso de linhas de eletrificação para suprir a energia necessária para o equipamento durante a sua operação”, informa Frade, ao falar sobre estudos em andamento no mundo, em especial nas escalas necessárias para uso na mineração, voltados ao desenvolvimento de equipamentos de motorização elétrica capazes de vencer os desafios de manuseio e operacionalização das baterias.
Nesse campo. o mercado ainda tem um elevado potencial para aumentar a participação dos equipamentos híbridos e elétricos na matriz geral de energia. A busca de opções, relata Frade, compreende a realização de experiências “no desenvolvimento de combustíveis alternativos, mais limpos, como biocombustíveis e a energia elétrica. Há resultados promissores e no médio prazo o esperado é que esses combustíveis ganhem adesão e representação na matriz energética global”.
Comprovando que dificuldade equacionada gera nova necessidade, o diretor da Komatsu prevê que “a introdução destas novas tecnologias cria a necessidade de gestão desta nova matriz energética da frota, que também está sendo desenvolvida pelos fornecedores através da evolução do sistema de despacho de mina”. O executivo alerta para a responsabilidade e o cuidado no caminhar rumo à descarbonização, “para termos equipamentos confiáveis e movidos à energia limpa de forma que o investimento não se perca por apenas se aproveitar de uma onda”.
Santos, por sua vez, detecta “elevado interesse nas mineradoras do Brasil em fazer as transições de matriz energética para fontes de energia renováveis e com maior sustentabilidade, tornando cada vez mais comum a utilização de energia limpa, como solar e eólica, nas plantas minerárias”.
Com entendimento semelhante ao do gerente Comercial da Semco, Rodrigo Vidal – gerente Nacional da Itubombas, direcionada à locação de soluções para as necessidades de movimentação de fluidos de cada cliente, customizadas para atingir o máximo de eficiência e segurança aos seus processos – situa a mineração como segmento essencial para a empresa. Sua percepção é de que o setor mineral apresenta preocupação crescente com aspectos ambientais nas operações em mineração. No entanto, garante, “não é simples fazer uma migração de soluções movidas a combustíveis fósseis, como o diesel. Muitas minas encontram-se em locais de difícil acesso ou não servidos pela rede”.
A locação – assegura Vidal – “permite ter os equipamentos mais atuais em termos de eficiência energética, como os equipamentos movidos a eletricidade, opção que contribui para as metas de redução de emissões”. Lembra, ainda, que o País tem uma matriz de energia “predominantemente limpa. Novas tecnologia vêm agregar alternativas à energia hidroelétrica, como solar e eólica. No entanto, é essencial que governos tenham em vista o capital presente na biodiversidade e desenvolvam políticas não predatórias e também mitigatórias de impactos. Além disso, todos, sem exceção, devemos tomar decisões com vistas à preservação”.
Ajuste e aperfeiçoamento – Fundamentando sua posição também na matriz energética brasileira, pois, “de alguma maneira, já estamos tratando de uma energia limpa”, o gerente Comercial da Semco confia que “os equipamentos e tecnologias produzidas no Brasil precisam de pequenos ajustes para se enquadrar nessa nova realidade de mercado”.
Na Metso, os esforços em pesquisa e desenvolvimento também se direcionam a “soluções que façam nossos equipamentos produzirem mais, consumindo menos energia. Temos, inclusive, um selo chamado de Planet Positive, para equipamentos que usam melhor a energia. Um exemplo é a linhas de britadores, que vem sendo revitalizada. Há casos em que se consegue reduzir 20% da demanda de energia. Também podemos citar as células de flotação, com sistemas de gerador de bolhas que fazem melhor contato da bolha com a partícula do metal. Há, ainda, filtros prensa que, via uso de tecnologia avançada, fazem melhor uso de energia e também recuperam mais água nos processos de filtragem de concentrado e, principalmente, nos processos de filtragem de rejeito”, comunica Takeda.
Minas automatizadas e equipamentos autônomos
Minas e plantas de processamento cada vez mais tecnológicas, operadas a partir de centros de controle remotos, reduzindo e aproximando-se da eliminação do risco à presença humana principalmente no ambiente de exploração já faz parte do presente em âmbito global.
No entanto, o contexto nacional e a insegurança econômica afetam o nível de investimento das empresas em automação e autonomia dos equipamentos, que “ainda pode ser considerado baixo, exceção feita a algumas poucas plantas de porte que já investem em veículos autônomos”, constata Franceschini.
Enxergando o mercado brasileiro como um dos principais na adoção de inovação e tecnologia, Moreira sustenta que “na mineração, não é diferente. Adotamos com relativa normalidade novas soluções que ajudam a produzir mais e melhor, com segurança. Nosso setor não fica atrás em relação ao resto do mundo quando o assunto é inovação”.
A automação e a adoção de tecnologias de monitoramento em tempo real impulsionam a eficiência das unidades mineiras, pois permitem a otimização dos processos de mineração, destaca o, gerente de Contas da Emerson, empresa que mantém linha de produção em território brasileiro há 50 anos e oferece ampla variedade de soluções e tecnologias avançadas para o setor de mineração, com o objetivo de melhorar a eficiência operacional, a segurança e a sustentabilidade das operações e seus processos de extração, beneficiamento e transporte de minerais.
Também presente no mercado de automação, a Innomotics atua em toda a cadeia de valor da indústria de mineração, da mina ao porto, fornecendo soluções completas em eletrificação e automação, incluindo eletrocentros e/ou salas elétricas de acordo com a necessidade de cada projeto, além de motores e inversores de frequência de média tensão. Como explica seu diretor-executivo, o foco em digitalização vem aumentando nos últimos anos, o que favorece a adoção pelas mineradoras de sistemas de gestão de produção (MES ou Manufaturing Execution Systems), aplicações para otimização, centros de operação integradas e soluções de operação remota (ou autônoma) de equipamentos de pátio.
Aliás, ao falar em automação de plantas, Frade observa a evolução dessas aplicações nas áreas industriais, na gestão dos processos. Lamenta, contudo, que “a existência de plantas autônomas e as minas autônomas na mineração brasileira ainda é uma iniciativa em menor escala. Há um potencial gigante para a ampliação do parque de equipamentos autônomos ou teleoperados, considerando que ambas são tecnologias já dominadas e com casos de sucesso no Brasil e no mundo”.
Parceria – A XCMG prevê trazer para o mercado brasileiro “equipamentos remotos, também conhecidos como teleoperados, em 2024 ou 2025. Temos a solução já em aplicação na China, porém, sua entrada no Brasil depende de parceria com alguma mineradora, uma vez que a solução autônoma é feita especificamente para a mina onde será aplicada e depende de sua forma de operação. Integrante da indústria 4.0, essa, contudo, não é uma solução autônoma”, declara Lung.
Hoje, como afirma o gerente de contas da XCMG Brasil, a empresa “consegue disponibilizar sistema de automatização para os equipamentos de produção na mina, que são as escavadeiras e caminhões. Para os equipamentos de suporte trabalhamos com estratégia de operação remota ou tripulada com monitoramento”.
No caso dos equipamentos locados pela Itubombas, a autonomia dos equipamentos vincula-se diretamente ao regime de operação. Portanto, “a aplicação de tecnologias de ponta mais eficientes em termos energéticos vai entregar soluções que contribuem para as reduções de emissões, a diminuição do número de interrupções por abastecimento ou falhas, ou sejam maior produtividade com menor impacto”, resume Vidal.
Descentralização – O cenário apresentado pelos entrevistados ganha complexidade quando se considera as milhares de plantas minerais no Brasil. Com os dois pés fincados na realidade brasileira, o presidente da CSCM e do CMM frisa que “a grande maioria das unidades mineradoras precisa vencer outros desafios antes de investir em IA, minas autônomas e afins. É urgente uma renovação de boa parte do parque fabril, visando à melhoria da eficiência. A indústria de equipamentos evoluiu muito nos últimos 20 anos; as várias tecnologias de processamento estão desenvolvendo-se muito, há melhorias significativas nos processos de britagem, moagem, atrição, separação, mistura, filtragem etc. No entanto, boa parte das mineradoras ainda não conseguiu aproveitar todo esse desenvolvimento”, constata.
A realidade, quando se considera o País como um todo, exige primeiramente “uniformizar a eficiência operacional para, na sequência, investir em minas autônomas, totalmente automatizadas etc.”, recomenda Franceschini, lembrando que, “dependendo da localidade, ainda existem limitações de sinal de internet que viabilize alguns tipos de automação ou a aplicação de IA, fazendo-se necessário investimento nessa infraestrutura”.
Takeda, por outro lado, voltando seu olhar duas décadas atrás, vê com nitidez “o avanço das iniciativas lançadas nos últimos anos com relação a temas como digitalização, mineração 4.0 e plantas autônomas. O Brasil tem buscado muito isso. Às vezes, é difícil implantar tecnologias de ponta, mas vejo que acontecem otimizações e automações de usinas e equipamentos”.
Como o tema é complexo, as empresas ainda têm muito a percorrer para atingir o status de plantas totalmente autônomas. A percepção de Takeda é a de que “as empresas estão cada vez mais buscando equipamentos e plantas autônomas e que tenham o máximo de sensoriamento e de instrumentação para melhoria de produtividade e maior controle, com uma operação mais homogênea e, principalmente, mais segura. Vamos ver aqui realmente grandes avanços e temos crescido muito o nosso negócio nessa linha”.
Acreditando que, “à medida que novas tecnologias vão ganhando confiabilidade, a tendência é a implementação de tecnologias mais avançadas”, Pacheco assegura que “isto está em fase de crescimento nas plantas”.
Confiança também está expressa na fala de Santos, afinal, garante ele, “os equipamentos da Semco para mineração são completamente autônomos, dispensando qualquer tipo de intervenção dos operadores. Utilizamos diversos dispositivos para ajustes automáticos de processo buscando aumento de performance e redução de consumo energético, ainda atendendo todas as normas necessárias de segurança exigidas no processo”.
Mineração 4.0: contexto afeta implementação das tecnologias habilitadoras
Na esteira da indústria 4.0, inúmeras atividades passaram a adotar a nomenclatura, inclusive o setor mineral, criando, assim, a mineração 4.0.
Em nível mundial, a transição para a chamada mineração 4.0 tem como característica a aplicação de tecnologias para processos mais autônomos, sustentáveis e produtivos, o que nem sempre é viável para empresas de menor porte, pois o impacto de cargas tributárias elevadas no caixa das empresas, que se somam aos entraves e burocracias regulatórias, limitam os investimentos para inovações nas micro, pequenas e médias empresas.
Para alguns, mineração 4.0 e mina digital caminham juntos. Sem entrar nessa questão, o diretor-executivo da Innomotics confirma a possibilidade de uma operação totalmente autônoma e segura, tanto nos equipamentos, como nos processos de beneficiamento e produção de minérios: “Hoje, em uma mina digital, tanto o corpo mineral quanto seus ativos (escavadeiras, fora de estradas e equipamentos de pátio) são virtualizados, e alguns deles operam de forma autônoma ou remotamente em salas que podem estar localizadas em qualquer local do planeta, com uso de realidade aumentada”.
No entanto, para Franceschini, a questão não é quando a mineração merecerá essa qualificação, mas, sim, “o que é necessário para o Brasil todo entrar no estágio 4.0”.
O ambiente minerário e suas problemáticas, em decorrência desses fatores, estimula o direcionamento dos esforços financeiros, “na maioria dos casos, à manutenção das unidades produtivas e, em algumas vezes, para pequenas expansões”, alega Jungmann e observa que o usual nesses casos “são inovações mais recentes presentes de forma concentrada, restritas às unidades das grandes e, em alguns casos, das médias mineradoras. Isso quer dizer que a maior parte da mineração brasileira possui um gap tecnológico e de inovações”.
Já o entendimento do presidente da CSCM e do CMM é de que “a mineração virá como consequência disto, assim como toda a sua cadeia produtiva. Em poucas palavras o Brasil precisa de uma política industrial adequada para também poder desfrutar dos benefícios da indústria 4.0. O Brasil tem potencial para superar vários países de grande tradição minerária, como Canadá, África do Sul e Australia. No entanto, somente uma política industrial efetiva propiciará isso”.
O caminho a ser percorrido, na visão desse executivo exige “incentivo à verticalização da produção e ao maior beneficiamento, desoneração de investimentos, incentivo à pesquisa mineral e a maior aproximação entre mineradoras, institutos de pesquisa e os provedores de equipamentos. Atendidos esses quesitos fundamentais, poderemos nos destacar de forma consistente na mineração 4.0”.
Jungmann agrega, ainda, os impactos tributários e regulatórios sobre a velocidade de avanço tecnológico e reivindica “planos de melhoria em ciência e tecnologia” e “sinergia maior entre instituições de ensino, ciência e tecnologia, empresas desenvolvedoras e instituições financeiras”, assim como “um governo colaborativo, capaz de atuar nas implementações de políticas de investimento e reestruturação de instituições de pesquisa e promover políticas de incentivo fiscal às empresas de tecnologia. Além disso, a execução de políticas de desenvolvimento industrial e tecnológico deve estar em consonância com os padrões internacionais de avanço neste setor”.
Redutores industriais, motoredutores e motores elétricos, conversores de frequência e equipamentos para a indústria 4.0 são soluções produzidas pela Sew-Eurodrive Brasil em sua fábrica no interior de São Paulo, para ampla diversidade de máquinas e equipamentos. Especificamente para mineração, a empresa provê produtos para diversas etapas que envolvem movimentação de materiais.
Fundamentado na atividade da empesa e em seu olhar atento às tecnologias em desenvolvimento, Hiram Freitas Andreazza, diretor Industrial e de Desenvolvimento da Sew-Eurodrive Brasil, confirma: “Há oportunidade de o Brasil avançar na mineração 4.0. O Brasil é forte da extração até a pelotização do minério. Os sistemas para isto estão entre os melhores do mundo. Mas a partir daí, o Brasil tem a oportunidade de ir adiante. Abre-se uma porta para o Brasil processar o minério e agregar mais valor”.
IoT e sensoriamento de equipamentos, telemetria, processos de manutenção preditiva, termografia e outros, são algumas das tecnologias em que o Brasil é muito avançado, na concepção de Andreazza e, por isso, ele acredita “que existe um grande campo de operação remota de equipamentos como escavadeiras, caminhões, perfuratrizes etc.” Contudo, “em sistemas para operar máquinas, o Brasil poderia evoluir”, conclui.
Infraestrutura e regulação – A esses pontos elencados por Fraceschini e Jungmann, Frade incorpora a expectativa de que a tecnologia 5G viabilize algumas tecnologias de IoT por exemplo, e troca de dados, fazendo com que migrações para tecnologias autônomas requeiram menores gastos por parte das indústrias. A mineração tem por essência uma indústria com raízes fortes na extração e na manufatura e leva tempo para que o status quo seja desafiado, mas isso vem ocorrendo puxado pelos grandes players que, aos poucos, implantam uma parte de uma mina autônoma ou um processo teleoperado. É um caminho que já está sendo traçado e a Komatsu busca diariamente se posicionar para ser a melhor parceira nessa decisão de descarbonizar ou ter equipamentos autônomos e teleoperados”.
Além do investimento substancial em infraestrutura digital, pesquisa e desenvolvimento, capacitação de mão de obra e integração de sistemas, o gerente de Contas da Emerson reivindica “um ambiente regulatório favorável e incentivos para a inovação na indústria de mineração. A colaboração entre as mineradoras, o governo e a indústria de tecnologia é fundamental para acelerar essa transição”, apregoa.
Mão de obra é tema presente também na voz de José Moreira, diretor- executivo da Innomotics: “Hoje, não é difícil encontrarmos o uso de tecnologias de última geração em grandes mineradoras, como caminhões autônomos e processos que utilizam algoritmos complexos de inteligência artificial. Porém, ainda temos grandes desafios em relação à capacitação e ao desenvolvimento de mão de obra para atuar com as novas tecnologias e os conceitos que encontramos na mineração 4.0”.
O diretor de Operações e Suporte ao Produto da Komatsu reforça o cuidado necessário com a implantação de tecnologias, principalmente “com soluções de teleoperação e autônomas, que necessitam ser ainda mais seguras do que as convencionais, fazendo com que os aprendizados nas minas autônomas se reflitam em uma forma mais inteligente de fazer a mineração convencional”.
Segurança e ousadia – Segurança é a tônica do depoimento de Fabio Aleixo: “As plantas de mineração, além da questão produtiva, têm grande preocupação com questões de segurança. E, na medida que existem soluções consolidadas que atendem estes requisitos, trocar, mesmo que evoluindo, torna-se um desafio. Percebemos que existe um cuidado muito grande, por parte dos clientes, para implementação de novas tecnologias, sendo que algumas delas podem ser vistas como de desenvolvimento ainda superficial”. Tendo como base a crença de que “a oferta de tecnologias está posta e é crescente”, sua sugestão é de que os clientes tenham “uma dose de ousadia na busca de parcerias que a estratégia adotada seja de colaboração com os fornecedores selecionados”.
Ousadia também é uma postura recomendada por Takeda e se agrega à necessidade de disseminação do conhecimento e das boas práticas, daquilo que está sendo feito no setor: “São necessárias ousadia e coragem dos empresários do setor para investir cada vez mais em IA, digitalização, automação etc., que parecem complexas, mas, muitas vezes, com pouco recursos é possível atuar em pontos específicos do processo – porque o beneficiamento é um processo muitas vezes longo – com investimento em sensoriamento. E assim se melhora bastante a efetividade das usinas em termos de eficiência energética, melhor uso de recursos até de proteção dos equipamentos. Nessa linha, o investimento traz um retorno até rápido em termos de payback”.
Novos paradigmas – Para que o Brasil se destaque na mineração 4.0, a quebra de paradigmas é fundamental, inclusive dentro das próprias engenharias e das empresas de mineração do Brasil. Esse, para o gerente de Contas da Emerson, é o primeiro passo e a aceitação de novos padrões será seguida de investimentos “em pesquisa, desenvolvimento e inovação, bem como em infraestrutura de conectividade e sistemas de monitoramento em tempo real. Além disso, é preciso capacitar a força de trabalho em novas tecnologias e práticas sustentáveis. A criação de um ecossistema de inovação e colaboração entre as empresas, o governo e as instituições acadêmicas é crucial para impulsionar o desenvolvimento e a adoção de soluções de mineração 4.0 no País.
A oferta de automação avançada permite “controle preciso das operações, monitoramento contínuo das condições e análise de dados em tempo real, assim como soluções de segurança industrial para garantir que as operações de mineração atendam aos mais altos padrões de segurança”, detalha o gerente de Contas da Emerson, assegurando que a empresa “está na vanguarda das tecnologias emergentes, como IoT, IA e aprendizado de máquina, que são aplicadas para prever falhas em equipamentos, otimizar o uso de recursos e reduzir o impacto ambiental”.
A implantação da indústria 4.0 dentro da mineração é uma grande oportunidade e em parte isso já acontece, alega o diretor Industrial e de Desenvolvimento da Sew-Eurodrive, porém “existe um grande espaço para isso. A mineração já está indo neste caminho, mas é preciso adaptar a tecnologia à condição das minas. Os equipamentos terão que ficar cada vez mais robustos, com sensores especiais que aguentem as condições de trabalho e a agressividade do ambiente”.
Godoy corrobora esse entendimento de Andreazza e assegura: “Não há como oferecer soluções tecnológicas para atingir o conceito de indústria 4.0 para esse setor, se as soluções apresentadas não englobarem produtos de elevada robustez e durabilidade. Os requisitos para esse setor são mais exigentes, o que eleva as exigências do hardware que deverá ser usado. Nosso foco sempre considerou tais requisitos e, adicionando nossas soluções tecnológicas de controle e monitoração, mostramos claramente aos nossos clientes que os conceitos devem sempre andar juntos”.
Minerais versus tecnologia de produção
Um país que minera, processa e comercializa 51 bens minerais que geram um total de 90 substâncias minerais produzidas em cerca de 9.530 unidades, segundo informações do Ibram e da Agência Nacional de Mineração (ANM), com destaque para minérios de ferro, ouro, cobre, níquel, alumínio, estanho, manganês, nióbio, zinco, cromo, vanádio, titânio, urânio, chumbo, além de calcário, caulim, barita, sal e materiais para construção civil. Esse é um resumo do Brasil minerário.
Essa diversidade torna a atividade complexa, pois cada mineral demanda mais ou menos tecnologia. O tipo e o grau de pureza desejada para o produto a ser produzido, o teor do minério, a localização, a profundidade, a geologia da mina, os volumes processados, são apenas alguns dos fatores a serem considerados em cada operação. Por isso, não existe uma receita, ao contrário, cada operação exige adequações e, muitas vezes, desenvolvimentos específicos realizados em parceria por mineradora e fornecedor da tecnologia, das máquinas e dos equipamentos.
Os minerais em si talvez não sejam o que represente grandes variações no uso de tecnologia, assevera Frade, considerando como determinante “a condição em que são encontrados na natureza, o tipo de extração e, obviamente, o produto final a que se vai dedicar a mina ou a planta de beneficiamento. Isso varia muito de mina para mina e muitas vezes é fator determinante para a competitividade de um determinado site ou player”.
A esses fatores, o diretor da Komatsu soma a exploração de minérios que vem sendo trabalhados mais recentemente, como terras raras, lítio, potássio: “São minerais que vão além da exploração tradicional do Brasil, como minério de ferro, ouro e polimetálicos. São minerais que vêm crescendo na esteira da eletrificação e para a redução da emissão de gases. Por isso, vamos aprender juntos a aplicar tecnologias para um beneficiamento mais enxuto desses elementos. Tenho certeza de que temos recursos e capacidade técnica para entender quais tecnologias vão ser as mais eficientes para atender esse novo mercado que está surgindo”.
Danilo Santos prefere considerar a complexidade dos processos quando o assunto é aplicação de tecnologia: “Em alguns casos, há necessidade de autoclaves e reatores de lixiviação, por exemplo, com equipamentos trabalhando com alta temperatura, alta abrasividade, alta corrosividade e alta pressão, exigindo uma série de cuidados e inovações tecnológicas para atingir o grau de produto requisitado”.