Entrevista

UFRJ tem nova tecnologia para monitorar barragens

Patrícia da Veiga

Edição 16 / Fevereiro / Março de 2019
Foto aérea colorida da região de Brumadinho após o rompimento da barragem de rejeitos da mina do Córrego do Feijão.
Região de Brumadinho após o rompimento da barragem de rejeitos da mina do Córrego do Feijão. Foto: Divulgação do Corpo de Bombeiros (MG)

O rompimento da barragem de rejeitos na mina do Córrego do Feijão, em Brumadinho (MG), no dia 25/1/2019, cujas consequências apontam – até o fechamento desta matéria – para 176 pessoas mortas e 134 desaparecidas, fez a sociedade lançar sobre a atividade da mineração diversas questões. Uma delas seria em relação à tecnologia: haveria condições de antever tragédias socioambientais dessa proporção?

Em busca de uma resposta, o Conexão UFRJ foi até o Departamento de Geologia do Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN), onde está situado o Centro de Pesquisa em Geofísica Aplicada. Nesse lugar, o grupo se debruça, justamente, sobre o desenvolvimento de novas tecnologias de monitoramento de barragens de rejeitos e de hidrelétricas. Marco Antônio Braga, docente da UFRJ e pesquisador que lidera as atividades do CPGA, falou sobre os resultados até o momento obtidos em estudos que captam as ondas mecânicas das barragens e produzem informações mais precisas sobre o acúmulo de corpos sólidos e líquidos. Segundo o professor, a Universidade consegue contribuir com o debate no sentido técnico e o risco de novos desastres pode ser mitigado.

Foto colorida da equipe do Centro de Pesquisa em Geofísica Aplicada, com o entrevistado Marco Antônio Braga, de camisa preta, ao centro.
Equipe do Centro de Pesquisa em Geofísica Aplicada (CPGA), com Marco Antônio Braga, de camisa preta, ao centro. Foto: Diogo Vasconcellos (Coordcom / UFRJ)

Conexão UFRJ – Como explicar o que aconteceu em Brumadinho, em 2019, e em Mariana, em 2015?

Marco Antônio Braga – Tecnicamente, não tenho como afirmar qual foi a causa do rompimento da barragem, pois não estou inserido em uma investigação sobre os fatos. Essa é uma tarefa para o quadro de especialistas que investiga as possíveis causas do rompimento da barragem B1 da mina de Córrego do Feijão. Não posso responsabilizar ninguém. O que todo mundo viu é que a barragem se rompeu. E o que dá para ver nas imagens é que houve uma liquefação, o pé da barragem estufou e o maciço se rompeu na proximidade das ombreiras em uma ruptura circular a princípio. A liquefação acontece quando depósitos granulares, de baixa compacidade, em condições saturadas, sofrem um esforço brusco suficientemente capaz de produzir uma situação não drenada, elevando as poropressões no meio a valores tais que a tensão efetiva do material caia consideravelmente, provocando uma redução da sua resistência ao cisalhamento. Na barragem, o maciço e o reservatório, pelas imagens mostradas antes da ruptura, não tinham água em superfície, mas não quer dizer que não havia água em subsuperfície. Isso poderia ter sido identificado pelos métodos geofísicos. De uma hora para a outra, esse material se comportou como líquido e a estrutura se desfez. A ruptura não foi evoluindo a partir de um ponto.

Conexão UFRJ – Essa liquefação poderia resultar de um acúmulo desses corpos líquidos?

Marco Antônio Braga – Não posso responder a essa pergunta, pois, como disse, não estou participando da investigação. De um ponto de vista técnico, posso falar das soluções. Essa ruptura, a meu ver, está ligada também à instrumentação que é utilizada hoje no monitoramento das barragens. Pelo que foi noticiado até o momento, os instrumentos que lá estavam não demonstraram alteração antes e no momento do colapso. Quando o maciço se rompeu, havia no local uma sonda fazendo instalação de piezômetros elétricos. Esse equipamento enviaria os dados em tempo real para as equipes de geotecnia responsáveis pela barragem. Um funcionário que sobreviveu disse que a única coisa que viu de diferente na barragem foi a agitação anormal dos animais que habitavam a região. Ele não citou quais eram esses animais. No meu entendimento ocorreram movimentações da massa de fluidos em subsuperfície que liberaram ondas mecânicas em uma frequência que os humanos não conseguiram perceber e os instrumentos lá instalados também não.

Conexão UFRJ – Essa instrumentação, então, é uma forma de acompanhamento da barragem?

Marco Antônio Braga – A grande maioria das barragens é monitorada por piezômetros (para medir a poropressão da estrutura) e Indicadores de Nível de Água (INA). Esse tipo de instrumento é corriqueiro e encontrado na maioria das barragens de todo o mundo. No caso de Brumadinho, o monitoramento com os piezômetros e INAs não conseguiu antecipar o problema. Essa tecnologia está demonstrando que não é mais suficiente. A questão é que a instrumentação padrão, muitas vezes, não mostra tudo o que está acontecendo na barragem, piezômetros e INAs fazem medições pontuais. Para deixar bem claro, esse é o estado da arte para barragens. O que nós fazemos aqui na UFRJ é avançar nesse limite, propondo outras tecnologias para o monitoramento das barragens. O que as empresas medem, normalmente, é a poropressão e o nível de água. Nós, aqui, já estamos trabalhando com métodos geofísicos elétricos, eletromagnéticos e microssísmica. O piezômetro e o INA são extremamente importantes para o monitoramento da barragem, mas, no nosso entendimento, falta o complemento dos métodos geofísicos e isso se provou nesses rompimentos. Quando há uma trinca estrutural num maciço de uma barragem ou percolação de água, é gerada uma onda mecânica que, atualmente, só pode ser percebida com um equipamento ultrassensível chamado geofone. Quando começamos a estudar essa tecnologia, esse geofone específico estava em teste em outros países. Trouxemos para testar no Brasil e começamos a desenvolver um modelo nacional. Hoje, esse equipamento já está pronto e pode ser utilizado em todas as atividades de monitoramento de risco geotécnico em barragens de rejeitos, barragens de hidrelétricas, encostas, pilhas de estéril, cavernas, taludes etc.

Conexão UFRJ – Essa tecnologia, então, pode evitar novos rompimentos de barragens?

Marco Antônio Braga – A tecnologia vai dizer como a estrutura está se comportando em relação aos fluidos contidos nos maciços, nas ombreiras e nas tensões, ou seja, na estrutura das barragens e também como a estrutura está se comportando quanto à passagem de ondas mecânicas, que seriam essas vibrações naturais ou induzidas. Esse monitoramento dará o alerta de que há algo de errado na barragem. Não estou dizendo que a barragem B1 não iria romper, mas, de acordo com os relatos sobre o ocorrido, e da forma como ela rompeu, provavelmente esses instrumentos, os geofones, e com os métodos elétricos, nós conseguiríamos com antecedência dizer que aquela barragem estava em risco. Falando em uma linguagem simples, os instrumentos ocupariam o lugar dos animais, perceberiam a movimentação das ondas e em tempo real nos enviariam essa informação. Assim a empresa conseguiria, pelo menos, evacuar a área antes do rompimento. Em Mariana, também houve um gatilho antes da liquefação. Naquela época, foi atribuído aos tremores.

Conexão UFRJ – O que o Centro de Pesquisa em Geofísica Aplicada está desenvolvendo no momento?

Marco Antônio Braga – O Centro de Pesquisa em Geofísica Aplicada desenvolveu uma metodologia para monitoramentos das barragens através da utilização dos métodos geofísicos para complementar o monitoramento feito pelos equipamentos utilizados atualmente pelas mineradoras. Estamos monitorando algumas barragens com esses equipamentos, e os resultados estão sendo interessantes para a identificação das ondas mecânicas e a variação de vibração dos maciços das barragens. Não somente barragens de rejeitos da mineração, mas barragens de usinas hidrelétricas também. Essa tecnologia não existia no Brasil. Estamos desenvolvendo este trabalho com as grandes mineradoras. Estamos em fase final da pesquisa, já que ela foi iniciada na UFRJ há três anos. E eu diria que estamos no caminho certo para melhorar o monitoramento e consequentemente a segurança das barragens.

Conexão UFRJ – Existe o risco de rompimento em outros lugares?

Marco Antônio Braga – Necessitamos aprimorar o monitoramento das nossas barragens através da utilização dos métodos geofísicos. Note que essa barragem que rompeu agora foi construída na década de 1970. A instrumentação utilizada era muito pontual. Então, não tenho dúvida de que uma nova instrumentação, com tecnologia mais avançada, vai contribuir muito para prever e ajudar a evitar novos rompimentos. Quando uma barragem é construída, tem como finalidade receber certo acúmulo de rejeitos. Para isso, é feito um estudo de engenharia. Com o passar do tempo, outros estudos se fazem necessários, sobretudo, para ampliar essa estrutura. Mas o que ainda se estuda pouco é sobre as tensões e vibrações ao longo do tempo em que essa estrutura é utilizada. Os terrenos, geologicamente falando, tiveram movimentações recentes. A neotectônica mostra e estuda essas movimentações. Essa interação da estrutura geotécnica, ao longo dos anos, não foi antes objeto de estudo pela geofísica. Está sendo objeto de estudo agora. Se a barragem não for acompanhada por uma instrumentação moderna utilizando parâmetros físicos, pode ter falhas e pode acabar em outros rompimentos.

Conexão UFRJ – O senhor trabalhou na Vale durante 13 anos. Como foi essa experiência?

Marco Antônio Braga – Foi uma experiência extremamente positiva. O que trago para a Academia é, justamente, o trabalho de forma bem aplicada a nossa realidade: utilizar o trabalho da geofísica para solucionar problemas operacionais vividos pela indústria. Meus alunos, hoje, saem com a visão sobre quais ferramentas podem utilizar não somente no monitoramento de estruturas geotécnicas, mas também na descoberta de novos depósitos de minerais e de novas tecnologias de pesquisa. Ensino as atuais técnicas e qual o estado da arte da tecnologia existente hoje. O desenvolvimento das tecnologias pode ser de uma forma disruptiva ou consiste em aplicar uma técnica onde essa ainda não está sendo utilizada. Também trago da experiência na indústria a preocupação com as questões de segurança. Os problemas geotécnicos passam pelas questões de saúde e segurança. É importante ter esse tema no currículo, no trabalho de campo, na formação dos futuros profissionais.

Conexão UFRJ – A atividade da mineração é uma atividade de risco?

Marco Antônio Braga – Claro que determinadas atividades têm risco inerente. Mas os procedimentos de segurança são usados ao máximo de forma preventiva para mitigar os riscos. As pesquisas sugerem a necessidade de novas tecnologias e instrumentos instalados nas estruturas geotécnicas. Há resultados de rupturas fora do país em que se usa tecnologia parecida com essa que a UFRJ está testando. Há casos em que se consegue medir a modificação nas estruturas com um prazo de sete horas de antecedência. A Vale atentou para isso e está usando a tecnologia desenvolvida na UFRJ, por meio de nossos projetos de pesquisa, mas ainda não é um uso operacional corriqueiro.