Do dreno ao ganho: Reinventando o uso da água na indústria de mineração

Toda atividade humana depende da disponibilidade de água. Desde a sobrevivência básica até os setores mais complexos e inovadores, ela é um recurso cuja qualidade e quantidade afetam o bem-estar de cada pessoa, empresa e nação. Entretanto, a água, especialmente a de qualidade necessária para a sociedade humana, não é ilimitada. É aí que entra em cena o gerenciamento da água. E, como todos os setores, o setor de mineração tem o dever de usar a água de forma responsável e sustentável.

O papel das algas no gerenciamento da água no setor de mineração

A água é essencial para a lucratividade do setor de mineração e é usada e poluída em grandes quantidades como parte desse processo, quando feito de forma insustentável, prejudicando as comunidades e os habitats locais. Isso significa que o setor de mineração tem um imperativo triplo para uma gestão mais sustentável da água, impulsionado por necessidades econômicas, ambientais e sociais. A água é essencial tanto na mineração de superfície quanto nas minas subterrâneas para processos como supressão de poeira, processamento de minerais e resfriamento de máquinas. Além disso, a presença de algas nocivas na água poluída pode degradar ainda mais os recursos hídricos locais, representando riscos à saúde dos seres humanos e da vida selvagem.

O setor de mineração é um usuário significativo de recursos hídricos, sendo que muitas operações de mineração dependem de grandes quantidades de água para várias finalidades. A água é essencial para o processamento e a extração de minerais, sistemas de resfriamento de equipamentos e máquinas, supressão de poeira e lavagem e limpeza de equipamentos e veículos de mineração. Esse uso extensivo de água pode causar impactos profundos nos recursos hídricos locais, incluindo águas superficiais e subterrâneas. A proliferação de algas nocivas (HABs) pode ocorrer nesses corpos d’água, levando a desafios adicionais no gerenciamento da água devido às toxinas produzidas por essas florações.

Desafios enfrentados

As empresas de mineração geralmente enfrentam desafios relacionados à gestão da água, pois suas operações podem levar ao esgotamento dos recursos hídricos locais e à poluição das águas superficiais e subterrâneas. Os impactos ambientais e sociais do uso da água no setor de mineração são significativos, afetando os ecossistemas aquáticos, a vida selvagem e a saúde humana. A gestão eficaz da água é fundamental para mitigar esses impactos e garantir a sustentabilidade das operações de mineração.

Um relatório publicado pelo CDP (The Carbon Development Project) em 2013 apresentou dados coletados de empresas sobre o uso da água e os riscos associados. Ele indicou que 64% dos entrevistados do setor de mineração haviam sofrido consequências negativas nos negócios relacionadas à água nos cinco anos anteriores.

Em relatórios recentes do CDP – Metals and Mining Report 2019 confirma que os riscos permanecem, com os entrevistados do setor tendo sofrido perdas financeiras relacionadas à água no valor de US$ 11,8 bilhões nos últimos cinco anos. Compreender as necessidades e a qualidade da água é essencial para criar programas que equilibrem as grandes necessidades de água das operações de mineração bem-sucedidas. A abordagem correta para a gestão e o tratamento da água pode ajudar a aliviar os problemas operacionais e manter os impactos nos negócios sob controle, além de maximizar a eficiência da operação de mineração.

Para que a água é usada no setor de mineração?

• O processamento mineral usa água em quantidades industriais para extração, moagem de materiais minerados, injeção de água para recuperação secundária de petróleo ou para recuperação não convencional de petróleo e gás (como fraturamento hidráulico) e outras operações associadas. Vários materiais economicamente relevantes requerem água para extração, incluindo carvão, ferro, areia, cascalho, petróleo bruto e gás natural. Além disso, a água é necessária para o resfriamento de máquinas, para a separação centrífuga e para o processamento químico.
• Os sistemas de controle de poeira úmida requerem grandes quantidades de água. Esses sistemas usam bicos de pulverização para aplicar água na fonte de • poeira e evitar que a poeira seja transportada pelo ar ou para direcionar as partículas de poeira transportadas pelo ar para suprimir e minimizar a distância percorrida pela poeira. Seja durante o processamento de minerais, em depósitos de resíduos ou em estradas de transporte, o controle de poeira é vital para minimizar os riscos à saúde e à segurança, bem como para reduzir o impacto no meio ambiente.
• O transporte é normalmente a maior demanda de água de uma mina. O minério é triturado e suspenso em uma lama aquosa, que é bombeada por uma tubulação até a planta de processamento. Embora utilize mais água do que os métodos de transporte convencionais, como caminhões ou trens, esse método é muito mais eficiente em termos de energia e economicamente viável.

Tipos de água na mineração

• A água bruta refere-se à água proveniente de precipitação, águas subterrâneas, rios ou lagos. Ela é usada principalmente para atender às demandas operacionais, como consumo dos funcionários, água de reposição do processo, requisitos de água da mina subterrânea, lavagem de equipamentos móveis e sistemas de supressão de incêndio.
• O fluxo em conformidade descreve a água sem contato que não interagiu com as atividades de mineração ou processamento mineral. Essa água está em conformidade com as normas ambientais e pode ser descartada diretamente no meio ambiente sem a necessidade de tratamento.
• O fluxo não conforme, ou água de contato, entrou em contato com processos de mineração, incluindo processamento mineral e descarte de rejeitos. Como resultado, ela não é adequada para o descarte direto no meio ambiente e, normalmente, requer tratamento.

As operações de mineração subterrânea, em particular, exigem volumes substanciais de água para funções essenciais, como resfriamento de poços e supressão de poeira. Para aumentar a eficiência do uso da água, o fluxo não conforme é frequentemente coletado, reutilizado no local na medida do possível e, posteriormente, tratado para atender aos padrões regulatórios.

Em resumo, sem quantidades adequadas de água limpa disponíveis, muitos minerais não podem ser extraídos. O acesso à água é necessário para o uso seguro e eficiente de maquinário industrial e para reduzir os riscos à saúde humana, além de melhorar a lucratividade dos depósitos, especialmente os remotos que não têm acesso a estradas ou infraestrutura ferroviária.

Desafios para a gestão da água devido à proliferação de algas nocivas

Os desafios encontrados ao tentar fornecer água para uma operação de mineração dependerão de uma base regional. Em climas secos, como o sudoeste dos Estados Unidos, o norte do Chile, o sul do Peru e o norte da África, o principal problema é a baixa disponibilidade de água. O déficit deve ser atendido por meio de uma gestão eficiente da água, com foco na conservação e reutilização da água.

Por exemplo, no deserto do Atacama, no norte do Chile , as atividades de mineração intensificaram as tensões entre o desenvolvimento econômico e a preservação ambiental devido ao consumo substancial de água que afeta os ecossistemas e as comunidades locais.

Em regiões úmidas como a Colômbia, a Indonésia e a Nova Caledônia, os obstáculos incluem eventos de inundação, que podem resultar em derramamentos, erosão e falhas na infraestrutura. Por fim, as operações em climas frios, como Canadá, Rússia e Finlândia, devem considerar a água resultante do derretimento da neve e do degelo do gelo devido à atividade de mineração, garantindo que a drenagem adequada seja possível sem impactar o meio ambiente ou a atividade de extração.

As atividades de mineração podem perturbar os ecossistemas aquáticos, afetando os organismos microscópicos que desempenham um papel fundamental na manutenção da qualidade da água. O uso insustentável pode ter consequências adversas para os seres humanos e para o mundo vivo. Eventos como o derramamento de cianeto em Baia Mare destroem ecossistemas, geram altos custos devido a ações judiciais ambientais e diminuem a confiança do público na mineração. 100.000 toneladas de águacontaminada com cianeto foram liberadas quando um reservatório se rompeu, lançando-as nos rios locais Someş, Tisza e Danúbio, exterminando até 80% da vida aquática nas regiões afetadas e contaminando a água potável de mais de 2,5 milhões de pessoas. É por isso que cada mina individual deve desenvolver uma abordagem holística e integrada para o gerenciamento da água.

Efeitos da mineração na água potável para a saúde

O setor de mineração pode causar impactos significativos na qualidade da água potável, principalmente nas comunidades localizadas perto das operações de mineração. A extração e o processamento de minerais podem liberar poluentes e toxinas nocivos no meio ambiente, contaminando as fontes de água potável. A exposição a metais pesados e outras substâncias tóxicas provenientes das atividades de mineração também pode levar a sérios problemas de saúde, incluindo o aumento do risco de câncer, problemas neurológicos e de desenvolvimento, além de problemas gastrointestinais e renais.

A proliferação de algas nocivas (HABs) é uma grande preocupação nas águas afetadas pela mineração. Essas proliferações ocorrem quando as algas produzem toxinas que podem prejudicar os seres humanos e a vida selvagem. As algas verde-azuladas, em particular, podem produzir toxinas que causam danos ao fígado e aos rins. A presença de algas nocivas em fontes de água potável pode representar riscos significativos à saúde das comunidades locais. A pesquisa em andamento está explorando os impactos de longo prazo dessas florações sobre a saúde e abordagens inovadoras para gerenciá-las e às toxinas associadas.

Como as empresas de mineração podem melhorar a eficiência do uso da água?

As empresas de mineração estão adotando cada vez mais métodos para melhorar a eficiência do uso da água, impulsionadas pela necessidade de reduzir os impactos ambientais e cumprir as regulamentações. O monitoramento e a geração de relatórios sobre o uso da água também são componentes essenciais da gestão eficiente da água.

Tecnologias inovadoras estão desempenhando um papel fundamental no aprimoramento da eficiência do uso da água. As estações de tratamento de água podem remover poluentes e toxinas das águas residuais, tornando-as adequadas para reutilização. As empresas de mineração com visão de futuro estão implementando sistemas que reciclam e reutilizam a água, juntamente com tecnologias que reduzem o uso de água nas operações de processamento e extração. Esses esforços não apenas conservam a água, mas também reduzem os custos operacionais e as pegadas ambientais.

Estruturas regulatórias e envolvimento da comunidade

As estruturas regulatórias e o envolvimento da comunidade são componentes essenciais da gestão responsável da água no setor de mineração. Os governos e as agências reguladoras responsabilizam as empresas de mineração pelo uso da água e pelos impactos ambientais. As principais estruturas regulatórias incluem avaliações de impacto ambiental, padrões e regulamentos de qualidade da água, bem como requisitos de permissão e licenciamento.

O envolvimento da comunidade é igualmente importante, pois as comunidades locais podem ser significativamente afetadas pelas operações de mineração. As empresas de mineração devem se envolver ativamente com as comunidades locais e as partes interessadas para tratar de suas preocupações e necessidades. A comunicação e a colaboração transparentes podem ajudar a criar confiança e garantir que as atividades de mineração sejam conduzidas de maneira socialmente responsável.

Por que os setores de mineração precisam de soluções ecologicamente corretas?

Os produtos químicos não são uma solução sustentável para o setor de mineração, pois colocam em risco a conformidade ambiental. As soluções sustentáveis são essenciais para reduzir os impactos ambientais e sociais do uso da água pelo setor de mineração. Nos últimos anos, muitas empresas estão explorando práticas sustentáveis de gerenciamento de água, usando fontes de energia renováveis e desenvolvendo planos de recuperação e reabilitação. Elas se envolvem ativamente com as comunidades locais para garantir operações responsáveis. Ao gerenciar a água de forma sustentável, elas também ajudam a reduzir o impacto das algas nocivas.

Algumas empresas estão adotando soluções inovadoras, como sistemas baseados em algas para remover poluentes e toxinas das águas residuais. O uso de áreas úmidas e telhados verdes também são alternativas que estão sendo exploradas para reduzir o escoamento de águas pluviais e melhorar a qualidade da água. Outros implementam tecnologias avançadas, incluindo monitoramento da água em tempo real e métodos sustentáveis de tratamento de algas, para reutilizar a água existente e aumentar a eficiência. Ao adotar essas práticas, o setor de mineração reduz seu impacto ambiental e apoia o bem-estar das comunidades locais.

Métodos adicionais para uso em estações de tratamento de água

À medida que aumenta a pressão para melhorar a eficiência e reduzir o impacto ambiental da mineração, é necessário implementar tecnologias para otimizar o uso da água. Essas abordagens incluem a limitação do volume de água usado nas operações, a utilização de fontes de água de qualidade inferior, como a água do mar, e o tratamento da água de mineração para reutilização.

São necessários métodos adequados para garantir a disponibilidade de água e evitar o uso excessivo de produtos químicos, o que pode causar o risco de violação da conformidade ambiental. Uma maneira de captar o fluxo não conforme para reutilização e tratamento é por meio de barragens de rejeitos. No entanto, o alto pH e a salinidadefrequentemente dão origem a florescências de algas, que podem entupir os filtros e tornar a reutilização da água significativamente mais lenta e mais cara. Produtos químicos como o sulfato de cobre interrompem a composição química natural da água e não têm efeitos duradouros. Embora seja uma opção mais fácil para a remoção do crescimento de algas, ela tem impactos ambientais graves e nem sempre está em conformidade com os regulamentos. A remoção e a limpeza manuais são caras, trabalhosas e demoradas, o que atrasa a extração e reduz os lucros.

Solução sustentável para água potável

As empresas de mineração estão implantando o MPC-Buoy, uma solução inovadora e ecologicamente correta para controlar o crescimento de algas e melhorar o uso da água. Compreender as diferentes espécies de algas e suas condições específicas de crescimento é fundamental para o desenvolvimento de métodos eficazes e sustentáveis de controle de algas. A tecnologiade ultrassom tem como alvo apenas o crescimento de algas, deixando outras formas de vida aquática ilesas e evitando a liberação de toxinas de algas. O sistema pode evitar a proliferação de algas por meio do monitoramento da qualidade da água em tempo real .Isso permite que os negócios continuem normalmente, conservando a água e economizando tempo e dinheiro.

Fitorremediação e algas

A fitorremediação, o uso de plantas para remover poluentes do ambiente, pode ser um método eficaz para mitigar os efeitos da proliferação de algas. As algas, principalmente as verdes, têm se mostrado eficazes na remoção de metais pesados e outros poluentes da água. Esse processo envolve a absorção e o acúmulo de contaminantes pelas algas, limpando assim a água. O setor de mineração, que geralmente gera grandes quantidades de águas residuais, poderia se beneficiar do uso de algas para fitorremediação.

2 Casos:

• Barragem de rejeitos da Vale no Brasil
  A Vale, a maior produtora de minério de ferro do mundo, enfrentou desafios com a proliferação de algas em sua barragem de rejeitos de Barragem Sul. Essa proliferação causou odores desagradáveis e levou a reclamações sobre a qualidade da água por parte dos moradores das proximidades. Em resposta, em 8 de maio de 2021, a Vale implantou três unidades MPC-Buoy. Os dados pós-instalação indicaram um controle bem-sucedido das algas, com concentrações de clorofila e ficocianina mantendo-se entre 0-3 µg/L. A turbidez variou de 1,39 a 17,62 FNU, com uma média de 3,7 FNU. Além disso, o pH da água foi em média 7,33, refletindo a melhoria da qualidade da água.
• Projeto Masbate Gold nas Filipinas
  O Projeto Masbate Gold, nas Filipinas, enfrentou desafios operacionais significativos devido ao crescimento de algas em sua barragem de rejeitos. Isso entupiu os filtros de areia na estação de tratamento de água. Isso exigia manutenção diária, aumentando os custos operacionais. Para resolver esse problema, em fevereiro de 2021, a PGPRC instalou seis sistemas MPC-Buoy. Em seis meses, os níveis de clorofila-a caíram de uma linha de base de 200 mg/L para um valor estável de 1,2 mg/L. Essa redução substancial não apenas melhorou a qualidade da água, mas também diminuiu a frequência de limpeza do filtro. Portanto, isso resulta em operações mais eficientes e economia de custos.

Conclusão

A água é essencial para todas as partes do processo de mineração, mas usá-la de forma responsável está se tornando mais importante do que nunca. Desde manter as operações funcionando sem problemas até proteger as comunidades e os ecossistemas locais, o gerenciamento da água é necessário. Com os crescentes desafios ambientais e regulamentações mais rígidas, as empresas de mineração têm uma oportunidade real de causar um impacto positivo. Ao recorrer a soluções sustentáveis, como o controle de algas e o uso de métodos baseados na natureza. Mais cedo, as empresas poderão cortar custos, manter a conformidade e apoiar o meio ambiente, tudo ao mesmo tempo.