Minas de Lítio: o papel da TI na exploração sustentável e otimizada desta riqueza

O Brasil tem muito a ganhar com a exploração do lítio, componente essencial de fontes renováveis de energia como painéis solares, turbinas eólicas e carros elétricos. Este minério é encontrado no Vale do Jequitinhonha, em Minas Gerais; na província de Borborema, localizada entre os estados de Pernambuco, Rio Grande do Norte e Ceará e na província de Solonópole, também no Ceará. Os recursos e reservas dessas localidades formam um montante de mais de 1 milhão de toneladas, posicionando o Brasil como a 7ª maior reserva do mundo. Segundo o estudo US Geological, o Brasil é o quinto maior produtor de lítio do mundo, atingindo 4.900 toneladas em 2023. Em 2022 a quantidade de minério retirada do solo brasileiro foi de apenas 2.630 toneladas – esse crescimento confirma os investimentos em novas minas e na expansão das minas já existentes.

Uma razão para isso pode ser o fato de que o preço do lítio no mercado global subiu de aproximadamente USD 12.000 por tonelada em 2019 para USD 46.000 por tonelada em 2023.

As baterias de íons de lítio são a pedra angular do uso do lítio, sendo responsáveis por aproximadamente 90% do consumo global de lítio em 2022. Essas baterias alimentam uma ampla gama de produtos:

Eletrônicos de consumo
 Smartphones, laptops, carregadores portáveis e tablets estão em toda parte na atual era digital; todos eles são alimentados por baterias de íons de lítio.

Veículos elétricos (EVs)
 A transição da indústria automotiva para a mobilidade elétrica aumenta de maneira significante a demanda por lítio, pois os EVs dependem de baterias de íons de lítio para armazenamento de energia.

Sistemas de armazenamento de energia
 Baterias de lítio são cruciais para o armazenamento de energia solar e eólica, facilitando a transição para fontes de energia renovável.

Ferramentas elétricas portáteis
Desde furadeiras até cortadores de grama elétricos, as baterias de lítio oferecem a alta densidade energética necessária para as ferramentas sem fio.

Antes de ser aplicado nas indústrias acima, o lítio tem de ser extraído do solo. A extração do lítio é feita tipicamente por meio de um processo denominado mineração de salmoura, que envolve extrair lítio de reservas de água salgada do subsolo. Esse processo envolve bombear água salgada para a superfície, onde ela é evaporada para remover o lítio e outros minerais. Infelizmente, esses metais tóxicos podem contaminar fontes de água, ameaçando não somente os seres humanos mas também a biodiversidade animal.

Cada tonelada de lítio minerado resulta em 15 toneladas de emissões de CO2 no ambiente. Além disso, estima-se que aproximadamente 500.000 litros de água sejam necessários para minerar aproximadamente 2,2 milhões de litros por tonelada de lítio.

Solo e ar livres de contaminação
A universidade de Stanford, nos EUA, compilou diretrizes que, se implementadas nas operações de mineração de lítio, poderiam reduzir os danos dessa indústria à natureza e, ao mesmo tempo, preservar investimentos críticos para o crescimento econômico do Brasil.

A extração do lítio requer tipicamente escavação de poços abertos e tratamento com ácidos para extrair o minério para um meio aquoso. Uma quantidade considerável de rejeitos (resíduos sólidos) precisará ser contida durante longo tempo. A fundamental evitar que elementos tóxicos e contaminantes auxiliares sejam transportados para o meio ambiente. Com a ajuda de ferramentas de monitoramento preventivo, as barragens com rejeitos estarão sob controle, o que facilita a fase de remineração do lítio, algo extremamente rentável nesta indústria.

Todos os processos requerem bombeamento e eliminação de salmoura e ações para remover o lítio da salmoura. Líquidos residuais devem ser injetados de volta no solo – evita-se o uso de líquidos não residuais.

Poeira e emissão de contaminantes voláteis precisam ser cuidadosamente avaliados. Geralmente, a recuperação de lítio a partir de barragens requer ácido sulfúrico, o que exigirá ações de monitoramento para minimizar a liberação de dióxido de enxofre no ar.

Os Dados acerca de sistemas de monitoramento da mineração de lítio devem ser tornados públicos e disponibilizados online. Regulamentações globais estabelecem que as minas precisam ser operadas com segurança como prioridade fundamental para minimizar impactos adversos sobre os trabalhadores.

As consequências da mina a longo prazo serão, principalmente, determinadas por ela estar adequadamente fechada e recuperada. As barragens com os rejeitos devem ser monitoradas regularmente, produzindo Dados acerca do status real da mineração encerrada.

Barragens de rejeitos de lítio sob controle
A descaracterização das barragens de lítio é um processo extremamente delicado, que exige o uso de tecnologias de monitoramento para ser realizado com segurança. Essa empreitada é regulada por um protocolo criado em 2020 a partir de uma iniciativa do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), do Conselho Internacional de Mineração e Metais (ICMM) e dos Princípios para o Investimento Responsável (PRI). O marco para a segurança das barragens de lítio – incluindo as que não serão descaracterizadas – é o Global Industry Standard Tailings Management. A meta é realizar a gestão de todo o ciclo de vida dos depósitos de rejeitos de lítio.

A conformidade aos princípios do GISTM é suportada por Dados gerados por plataformas de monitoramento que medem, de forma proativa e preditiva, fatores críticos. Isso inclui controlar a tensão do concreto dos muros, o nível de água na barragem, a temperatura dos rejeitos na barragem, se houve movimentações nos rejeitos, se a barragem produziu ruídos etc.

O sucesso da exploração de lítio no Brasil depende de que, desde o projeto da mina, esteja contemplada a monitoração preditiva de um ambiente extremamente crítico. Estudo da consultoria Mordor Intelligence de 2022 indica que o mercado de soluções de conectividade e monitoração para a indústria global de mineração deverá chegar a 24 bilhões de dólares em 2026.

Monitoração integrada OT e TI
O fato da mina ser um ambiente hostil e de altíssimo custo – um caminhão autônomo para uso em minas pode facilmente custar milhões de reais – exige que esse setor avance na conectividade entre setores OT e TI. Numa mina de lítio, um Data Center irá processar Dados produzidos ao longo de toda a cadeia de extração, desde a pressão das bombas, volume nos dutos de minérios, até a vida útil dos equipamentos (Dados de OT). Passa-se a contar, por exemplo, com uma visão preditiva da manutenção dos equipamentos, o que evita os prejuízos causados por interrupções não planejadas. Outro centro de Dados, instalado no porto, pode tratar especificamente das tarefas comerciais e administrativas ligadas à exportação do produto (dados de TI).

Uma forma de otimizar os processos envolvidos na mineração e exportação do lítio é utilizar soluções de monitoração de ambiente digitais capazes de unificar, em uma única interface, dados sobre toda a cadeia de produção e comercialização de minérios.

Relatório divulgado pela Delloite no início de 2022 indica que a indústria mineradora brasileira está atrás de países como Canadá e Austrália em relação a questões relevantes da pauta ESG. Para ajudar o Brasil a receber cada vez mais investimentos, a exploração deste ouro branco tem de ser baseada nas melhores prática da mineração. Isso pode ser controlado em tempo real, 24×7, com a ajuda de plataformas de monitoramento multiprotocolo e convergentes OT/TI.

Por Luis Arís, gerente de desenvolvimento de negócios da Paessler América Latina.