Produtos Ecológicos Criados a Partir de Minas Portuguesas

O projeto MINECO vai desenvolver produtos eco-inovadores com origem em minas portuguesas, situadas no Alentejo, transformando resíduos em novos produtos.

Thursday, July 23, 2020,
Por National Geographic
Vista panorâmica do complexo mineiro de Neves-Corvo com o poço de Santa Bárbara em destaque. 

Vista panorâmica do complexo mineiro de Neves-Corvo com o poço de Santa Bárbara em destaque. 

Fotografia de SOMINCOR

O projeto surge no norte do país, na Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD). O MINECO – New Eco-innovative Materials for Mining Infra, pretende desenvolver produtos eco-inovadores com origem em resíduos de minas portuguesas.

Integradas no projeto estão as minas de São Domingos, que se encontra encerrada e, Neves Corvo, em exploração. Situam-se ambas na região do Alentejo.

O projeto MINECO ambiciona desenvolver métodos alternativos para reciclar resíduos da exploração de sulfuretos metálicos, para aplicação em infraestruturas das indústrias da construção e mineração, entre outras.


Reciclagem a partir do cobre, chumbo e zinco
A combinação das propriedades mecânicas dos rejeitos com ligantes sustentáveis vão criar materiais integrados, tecnicamente competentes e ambientalmente otimizados.

Quando as minas são encerradas, vastas quantidades de materiais provenientes de atividades de mineração são deixadas para trás, tais como os resíduos de mineração gerados a partir da produção de metais como cobre, chumbo e zinco. Estes materiais exigem tratamentos sustentáveis que, idealmente, deviam incluir taxas de reciclagem muito elevadas, pois representam o maior volume de resíduos extrativos na Europa - cerca de 600 megatoneladas por ano.

Trata-se de um sério potencial de drenagem ácida de minas. Para além disso, a mineração e o processamento de xisto betuminoso produz cerca de 18 megatoneladas por ano de resíduos principalmente perigosos.

Trabalhos no fundo da mina de Neves-Corvo.

Fotografia de SOMINCOR

Novas e avançadas tecnologias com o MINECO
As tecnologias avançadas pelo projeto MINECO visam uma reciclagem específica de rejeitos de exploração de minas de sulfúreos, neste caso a partir de minas portuguesas. Tal inclui a presença de uma forte componente de valorização de subprodutos de mineração, uma vez que os resíduos serão reaplicados em novos produtos. Entre estes estão as camadas de enchimento de galerias mineiras desativadas, tal como outras necessidades específicas desta indústria.

Nuno Cristelo, professor do Departamento de Engenharias da UTAD, é o responsável do projeto MINECO e aponta que “a combinação das excelentes propriedades mecânicas dos rejeitados com as características dos ligantes sustentáveis permitirá criar materiais integrados, tecnicamente competentes e ambientalmente otimizados. Os ligantes serão obtidos através da técnica de ativação alcalina, sendo atualmente conhecidos como 'cimentos alcalinos ativados', ou AAC”. Esta técnica “refere-se à reação entre um precursor sólido, à base de aluminossilicatos, e um ativador alcalino (geralmente em solução) que gera um material endurecido, de estrutura tridimensional, baseada em aluminossilicatos ligados por metais alcalinos (sódio ou potássio) ou alcalinoterrosos (cálcio). Os precursores mais utilizados nos últimos 20 anos foram as escórias de alto forno, as cinzas volantes resultantes da queima de carvão em centrais termoelétricas e o metacaulino; enquanto os ativadores alcalinos mais comuns são MOH ou a combinação M2O·SiO2 (em que M = Na ou K).”

Nuno Cristelo explica que o projeto irá estudar “a eficácia de vários resíduos, ou subprodutos industriais, com taxas de reciclagem baixas a médias, que não possuem, atualmente, outro destino que não os aterros. Está prevista a utilização dos seguintes resíduos como precursores: cinzas de óleo de xisto, escória de aço, cinzas volantes de carvão e os próprios rejeitados". Acrescenta ainda que "os resíduos mineiros têm características próprias muito específicas, em termos de fração de finos e composição mineralógica e química, tal faz com que se necessite de ligantes, com propriedades específicas para a sua estabilização e, nomeadamente, para a sua aplicação no enchimento de galerias já exploradas, no revestimento de novas galerias e na cobertura de novos depósitos de rejeitado.”

As transformações dos materiais, e as suas aplicações previstas, irão ser abordadas em duas fases distintas, segundo o responsável do projeto. Nuno Cristelo afirma que "uma fase inicial, a decorrer inteiramente nos três laboratórios envolvidos (UTAD, UMinho e na empresa Tapojarvi Oy), irá focar-se na questão do desenvolvimento dos ligantes a aplicar, tendo em conta, entre outros fatores, a composição física e química dos materiais de origem, procurando otimizar, essencialmente, a resistência mecânica, a reologia e a durabilidade.

Quando cada produto estiver suficientemente caracterizado e otimizado, em laboratório, é integrado no processo de aplicação em obra, à escala real. Este processo terá início numa fase inicial do projeto, dadas as significativas condicionantes logísticas que têm de ser acauteladas. A informação relativa à composição dos ligantes, e às condições em que serão transportados, armazenados e aplicados, será introduzida assim que estejam disponíveis. Nesta fase, está previsto construir estas estruturas-piloto apenas em Portugal, nomeadamente no espaço da mina de São Domingos, graças à colaboração da EDM – Empresa de Desenvolvimento Mineiro, e utilizando rejeitado proveniente da mina de Neves Corvo, cedido pela empresa Somincor.”

Equipa MINECO e parceiros internacionais
O conceito de design ecológico também estará presente no projeto MINECO, devido à natureza alternativa das matérias-primas utilizadas, e à maior durabilidade dos ligantes alcalinos, relativamente às soluções tradicionais à base de cimento.

Na coordenação do projeto encontra-se a Universidade de Ciências Aplicadas de Kajaani, na Finlândia. Para além da UTAD, o projeto tem como parceiros a Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e a empresa finlandesa Tapojärvi Oy.

A parceria resulta numa união que pretende contribuir para um desenvolvimento industrial sustentável, alinhado com a sustentabilidade do setor europeu de matérias-primas e, em particular, com a economia circular referente às infraestruturas de mineração.

Os impactos relacionados com as vertentes socioambientais, económicas e técnicas vão ser avaliados e controlados ao longo do projeto de cariz europeu, que conta com financiamento do Programa-Quadro Horizonte 2020 na ordem dos 800 mil euros, durante três anos.

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