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Estudos do CDTN sobre estabilidade de barragens utilizam técnicas com traçadores

18 de Março de 2020

A segurança e a estabilidade de barragens de rejeitos da mineração tem sido a maior discussão entre os especialistas e pesquisadores ligados ao setor. As tragédias ambientais e humanas decorrentes dos rompimentos das barragens de Fundão, em Mariana, e da Mina do Córrego do Feijão, em Brumadinho, ambas em Minas Gerais, respectivamente em novembro de 2015 e em janeiro de 2019, demonstraram a importância de uma rigorosa gestão de risco de todas as barragens. E o CDTN disponibiliza um amplo arsenal científico para ser integrado às avaliações da estabilidade e segurança de quaisquer tipos de barragens.

Barragem de rejeitos de mineração da Mina do Córrego do Feijão, em Brumadinho (MG), antes de sua ruptura - Divulgação

De acordo com a pesquisadora Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo., chefe do Serviço de Meio Ambiente do CDTN, há problemas de vazamentos e infiltrações na maioria das barragens em todo o mundo. Ela garante que mesmo quando previstos no projeto da obra, nem sempre é possível ter precisão total sobre o comportamento hidráulico do corpo da barragem e das formações geológicas no seu entorno com grande antecedência. “E, infelizmente, isto pode gerar erosão interna na contenção e levar à instabilidade da estrutura”, acrescenta.

Barragens podem ter por finalidade a reserva de água, destinadas à produção de eletricidade ou não, o controle de cheias momentâneas em cursos de águas, a prevenção da erosão, a contenção de sedimentos e a retenção de resíduos industriais. As resultantes de rejeitos da mineração são construídas para armazenar os resíduos do beneficiamento do minério extraído, após separação do material com valor econômico. Uma vez que é utilizada água no processo de movimentação, beneficiamento e concentração do minério, essas barragens são meios de contenção da polpa líquida para possibilitar a sedimentação das partículas sólidas, de forma a minimizar a contaminação dos fluídos descartados nos cursos de água.

Momento imediato da descida dos rejeitos pela ruptura da barragem de mineração de Fundão, em Mariana (MG) - Divulgação

Como afirmou Amenônia, os projetos de barragens normalmente levam em consideração que sempre ocorrerá alguma percolação da água retida. “Quando isso ocorre em velocidade acima dos valores de projeto pode iniciar-se um processo de erosão interna que produza verdadeiros dutos subterrâneos, o que pode levar à ruptura de toda a estrutura da barragem”, enfatiza.

Para a instabilidade dessas barragens pode concorrer também o processo de liquefação. Nela, o material, que normalmente é rígido, se comporta como fluido. Isso acontece na medida em que o fluxo de água presente nesse material passa a exercer uma força que anula o peso e a aderência das partículas e faz com que elas fiquem soltas. Essa liquefação pode ocorrer no rejeito retido ou no próprio dique da barragem.

Bacia do Rio Doce com suas diversas barragens até a foz no Oceano Atlântico - Divulgação

As barragens podem ser construídas com diferentes materiais para a contenção dos líquidos. Pode ser utilizado até mesmo concreto para assegurar a conformação e a estabilidade necessárias para suportar a pressão sobre uma barragem. Mas isto pode ser antieconômico, dependendo da finalidade da barragem. Como solução de baixo custo, podem ser utilizados na construção materiais provenientes dos próprios rejeitos a serem contidos, solução que configura uma maior dificuldade de estabilização.

Com um conjunto de opções técnicas, as avaliações da estabilidade de barragens pelo CDTN já se fizeram presentes em algumas barragens em Minas Gerais. Ainda em 2018, foram estudadas em Rio Acima, na região metropolitana de BH, duas barragens da mina de ouro Engenho D'Água, abandonadas pela empresa australiana Mundo Mineração e assumidas pelo Governo de Minas Gerais. Reportagem publicada em janeiro do mesmo ano pelo jornal Estado de Minas, repercutiu a realização destes estudos, em um contexto de 50 barragens sem garantia de estabilidade. As duas barragens foram consideradas ameaças ao manancial de abastecimento de Belo Horizonte e da Região Metropolitana.

Barragem da Usina Hidrelétrica de Baguari, no leito do Rio Doce, nas proximidades de Governador Valadares (MG) - Divulgação

Também em 2018, foi realizada a análise de estabilidade de barragem na Usina Hidrelétrica de Baguari (UHE Baguari), construída no leito do Rio Doce, próxima à cidade de Governador Valadares, a leste do estado de Minas Gerais, em um local denominado Cachoeira do Baguari, ou Corredeira Pedra Bonita. Com início de construção em 2007, a UHE ainda em 2009 começou a operar seus quatro geradores, com 35 megawatts (MW) cada, com uma vazão nominal de 225 m³/s. Juntas suas turbinas são capazes de atingir a produção de 140MW.

Assim, sob a coordenação do pesquisador emérito Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo., do CDTN, desenvolveu-se em Minas Gerais o uso da metodologia de avaliação da estabilidade de barragens, tendo sido realizados projetos com o apoio da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), do Governo do Estado, da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), estes dois últimos órgãos vinculados ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC).

Acidentes – A história recente revela que diversos acidentes de rompimento de barragens ocorreram em Minas Gerais: sete nos últimos 15 anos, todas com rejeitos minerários. Fora da mineração, dois outros rompimentos foram notórios em anos anteriores: em Cataguazes, de rejeitos industriais, em 2003; e na barragem da lagoa da Pampulha, na capital, em 1954.

Escola da comunidade de Bento Rodrigues, em Mariana (MG), atingida pelos rejeitos da barragem de mineração de Fundão - Divulgação

Em Mariana, em 2015, o rompimento da barragem de Fundão deixou 19 mortos, destruiu a comunidade de Bento Rodrigues, marcou profundamente a economia do município e estendeu suas consequências para além da foz do Rio Doce, no Oceano Atlântico, a cerca de 700 km do local. Provocou, e ainda persiste, uma elevação do teor de sedimentos em suspensão e sua deposição parcial no fundo e nas margens ao longo de todo o curso do rio. Isto resultou na imediata indisponibilidade da água para o abastecimento doméstico de dezenas de áreas urbanas e um grande número de ribeirinhos, no prejuízo para a irrigação, bem como na mortandade da fauna, com reflexos na saúde, alimentação e sustento familiar dessas populações.

Já no rompimento da barragem da Mina Córrego do Feijão, em Brumadinho, em 2019, na região metropolitana de Belo Horizonte, a avalanche de lama atingiu inicialmente a área administrativa da própria empresa mineradora, a comunidade da Vila Ferteco, pousadas e moradias nos arredores, deixando um enorme rastro de destruição e cerca de 270 mortos. A avalanche de sedimentos ainda atingiu o Rio Paraopeba, os sistemas de abastecimento e os ribeirinhos dele dependentes, com enormes consequências sociais e econômicas.

Barragem de rejeitos da Mina do Córrego do Feijão, em Brumadinho (MG), no momento de sua ruptura - Divulgação

É para verificar as condições anormais na área de contenção de barragens, ainda em estágios iniciais, que são empregados os estudos do CDTN que possibilitam as necessárias ações corretivas. Os métodos da chamada Hidrologia Isotópica são considerados ferramentas eficientes e de baixo-custo para se entender como se dá a percolação de água em uma barragem e evitar tragédias assim. Podem ser utilizados desde a fase de planejamento para a construção de uma barragem, durante a execução da obra e ainda durante toda a vida útil da estrutura de contenção.

Para isso, traçadores, sejam eles químicos, físico-químicos, isótopos estáveis ou radioativos, naturais ou artificiais, são considerados ferramentas precisas e aplicáveis na detecção de mistura entre águas internas e externas à barragem, de suas velocidades durante a percolação e das interconexões hidráulicas.

Saiba mais a respeito na matéria Técnicas com traçadores têm muita eficiência na verificação da estabilidade de barragens.

Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo. - jornalista

Acesse aqui a íntegra dessa edição.

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