Simulador ajuda na prevenção de acidentes em barragens

Meio ambiente

Paulo Roberto Andrade 

Um modelo simulado de barragem de rejeitos construído na Escola Politécnica (Poli) da USP oferece um parâmetro mais eficaz no controle de riscos de acidentes.

"Uma barragem de rejeitos é um dique de contenção de entulhos e detritos, em sua maioria contaminados, provenientes dos processos de extração de minérios", explica o professor Lindolfo Soares. "Um exemplo desses rejeitos é a lama contaminada com mercúrio resultante da extração de ouro."

Rompimento de barragens

O modelo simula o alteamento de barragens e é compreensível por todos que trabalham no local. Construído a partir de barragens reais, o protótipo é resultado de uma pesquisa realizada pelo engenheiro Fernando Ivan Vásquez Arnez, do Departamento de Engenharia de Minas e de Petróleo, coordenada pelo professor Soares. De acordo com o docente, o lado da montante é onde ficam os rejeitos e a água, e o lado da jusante é a parede oposta, onde fica a terra seca e compactada.

Cerca de 71,1% dos casos de acidentes em barragens de rejeitos têm como principais causas a liquefação e o piping, causando mortes, impactos ambientais de grandes proporções e prejuízos para as mineradoras.

A liquefação acontece quando um sedimento sólido passa a se comportar como se fosse um líquido devido a um aumento de pressão no solo, causando deslizamentos de terra semelhantes a uma avalanche. Já o piping é a passagem de água com partículas por um solo com erosão subterrânea, originando assim a formação de canais dentro da massa de solo.

Barragens de mineradoras

O estudo, baseado em uma análise estatística de 45 casos de acidentes ocorridos em todo o mundo, revela que esses imprevistos são causados pela infiltração de líquidos no maciço da barragem que não são controlados pela mineradora, seja durante a construção, no funcionamento da barragem ou na fase de abandono.

O problema se agrava porque a maior parte das barragens de rejeitos é construída pelo método de alteamento para montante, ou seja, quando a barragem é aumentada colocando-se novos diques de contenção sobre os rejeitos já existentes no lado da montante. Esse método apresenta sérios problemas relacionados aos aspectos construtivos e de segurança.

Detecção de riscos iminentes

Segundo Arnez, o autor da pesquisa, as barragens com altamento na montante, além de serem de baixo custo, possibilitam maior capacidade de armazenamento de rejeitos. "No entanto, há poucas especificações técnicas relacionadas a este tipo de estruturas", diz.

Para controlar os riscos de liquefação ou piping, as mineradoras costumam colocar medidores de pressão d'água (piezômetros) ou lançar corantes na lagoa da barragem durante o alteamento. Outras usam softwares que simulam o comportamento da barragem, mas os dados apresentados geralmente só são compreendidos pelos técnicos mais capacitados.

"Ou seja, nem sempre os funcionários que trabalham na barragem têm parâmetros e conhecimentos técnico-científicos para detectar indícios de risco iminente. Em muitos casos, o problema é detectado tarde demais para evitar uma tragédia", ressalta Arnez.

Método de segurança

Para oferecer um parâmetro mais eficaz no controle de risco, Arnez, em outra pesquisa, simulou o alteamento da barragem de rejeito construída pelo método de montante. Para o experimento, utilizou um modelo físico reduzido de uma barragem do complexo de mineração de Tapira (MG) da empresa Fosfértil.

"Foram analisados a influência do processo de deposição hidráulica dos rejeitos, da água do reservatório, fluxo da água através do solo (percolação), sedimentação dos rejeitos nas praias, da geometria do talude da praia e do talude de jusante do maciço", explica o professor Soares. Talude é o plano inclinado que limita um aterro, na prática é a "parede" que suporta a barragem e tem como função garantir a estabilidade do mesmo.

A pesquisa, que é fruto da tese de doutorado de Arnez, mostrou que o modelo reduzido simula de maneira mais objetiva o comportamento do rejeito. "Isso possibilitaria prever riscos de acidentes, e de uma forma compreensível por todos os funcionários", afirma o enegnheiro.

Para o professor Soares, a pesquisa traz uma contribuição na medida em que aponta uma alternativa para o controle de risco nas barragens construídas pelo método de alteamento para montante. "Historicamente, a disposição dos resíduos de minérios sempre foi feita pelo menor custo possível, mas, hoje, com as leis cada vez mais rígidas, essa etapa requer um controle mais adequado por parte das mineradoras", finaliza.