O Chile é um dos países com o maior número de barragens de rejeitos do mundo, armazenando grandes volumes de água. Em meio à grave seca e à crescente competição pelo uso da água na mineração, uma equipe de pesquisa da Universidade do Chile desenvolveu um sistema inovador de tratamento de água que integra nanofiltração, nanotecnologia e biorreatores, permitindo a recuperação segura e a reutilização da água das barragens de rejeitos, oferecendo uma nova solução para a gestão sustentável da água em regiões áridas de mineração.

O "banco de água" nas barragens de rejeitos aguarda exploração

O Chile é o maior produtor mundial de cobre e um dos países com o maior número de barragens de rejeitos. Essas barragens armazenam grandes quantidades de água — uma verdadeira "reserva hídrica" adormecida, mas que permaneceu subutilizada por muito tempo. Devido à presença de sulfatos, arsênio e vários metais pesados na água das barragens de rejeitos, seu descarte ou reúso sem tratamento representa sérios riscos ao meio ambiente e à saúde humana.

Ao mesmo tempo, o Chile enfrenta uma grave crise de escassez hídrica. A competição entre a mineração, a agricultura e o abastecimento urbano está se intensificando, tornando a busca por novas fontes de água uma questão central para a sustentabilidade da mineração. Nesse contexto, a equipe de pesquisa da Universidade do Chile voltou sua atenção para as barragens de rejeitos como uma "fonte hídrica negligenciada".

Sistema de tratamento integrado em três etapas

O projeto de pesquisa, intitulado "Protótipo de sistema integrado inovador e sustentável para tratamento e recuperação de água de barragens de rejeitos para irrigação agrícola e/ou descarga em aquíferos", recebeu financiamento do fundo FONDEF IDeA I+D 2024 da ANID (Agência Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento do Chile). O projeto é liderado por Andreina García, professora do Departamento de Engenharia de Minas da Universidade do Chile e pesquisadora do Centro Avançado de Tecnologia de Mineração (AMTC).

A equipe desenvolveu um sistema de tratamento integrado em três etapas, que remove progressivamente diversos poluentes da água das barragens de rejeitos:

Primeira etapa — Nanofiltração: Como unidade de pré-tratamento, realiza a purificação inicial da água, removendo sólidos suspensos e poluentes de grande molécula.

Segunda etapa — Nanotecnologia SolArsenic: Esta é uma das tecnologias centrais do sistema. O nanomaterial possui alta capacidade de adsorção, removendo seletivamente o arsênio da água, enquanto adsorve metais de valor presentes nos rejeitos, criando condições para a recuperação subsequente de recursos.

Terceira etapa — Biorreator: Liderado por Yasna Tapia, pesquisadora do AMTC e acadêmica da Faculdade de Agronomia da Universidade do Chile, o módulo de biorreator é responsável por remover sulfatos e metais pesados residuais, garantindo que a qualidade da água tratada atenda aos padrões de segurança para irrigação agrícola ou recarga de aquíferos.

Economia circular: Reestruturação de valor de "efluente" para "recurso"

A inovação central do projeto não está apenas no tratamento da água em si, mas também no seu conceito de design de economia circular — enquanto trata a água das barragens de rejeitos, o sistema também possibilita a valorização de vários subprodutos:

Compostagem biológica: A biomassa gerada pelo biorreator durante o processo pode ser convertida em composto biológico para a fitorremediação de barragens de rejeitos, fornecendo material de melhoria do solo para a recuperação ecológica dessas áreas.

Recuperação de metais de valor: Parte dos metais adsorvidos pelo nanomaterial SolArsenic possui valor econômico e pode ser recuperada por meio de processos subsequentes, gerando receita adicional para as minas.

Esse modelo tríplice de "recuperação de água — extração de metais — compostagem biológica" eleva o tradicional "tratamento de água de barragens de rejeitos" para um "aproveitamento integral dos recursos das barragens de rejeitos", oferecendo um novo paradigma de valor para o gerenciamento de resíduos da mineração.

Parceria entre Codelco Inovação e Glauben Ecology

O projeto, com duração de dois anos, conta com a participação ativa do Centro de Inovação da Codelco e da Glauben Ecology como parceiros. Os pesquisadores do AMTC Santiago Montserrat, Rodrigo Quezada e Ayleen Celedón também contribuíram para o desenvolvimento técnico do projeto.

A participação da Codelco, a maior produtora mundial de cobre, fornece um canal para validação da tecnologia em cenários industriais e insumos para demandas reais de aplicação. A Glauben Ecology oferece suporte especializado em restauração ecológica e tecnologias ambientais. Esse modelo de colaboração "pesquisa acadêmica — desenvolvimento tecnológico — validação industrial" encurta significativamente o ciclo de transição do laboratório para a mina.

Abertura de novas fontes hídricas para regiões áridas de mineração

Alívio da competição por água entre mineração e agricultura

Em regiões áridas de mineração, como o Chile, a mineração e a agricultura competem há muito tempo por recursos hídricos limitados. Essa tecnologia permite que a água das barragens de rejeitos seja tratada e recuperada para uso seguro na irrigação agrícola ou recarga de aquíferos, garantindo a produção mineral e, ao mesmo tempo, abrindo novas fontes de água para as comunidades agrícolas vizinhas.

Redução da pegada hídrica da mineração, atendendo a exigências ambientais mais rigorosas

Com o aumento das exigências ambientais globais para a mineração, o gerenciamento de barragens de rejeitos tornou-se um dos principais desafios enfrentados pelas empresas do setor. Essa tecnologia pode ajudar as mineradoras a reduzir significativamente sua pegada hídrica, atendendo a regulamentações ambientais cada vez mais rigorosas.

Apoio ao Plano Nacional de Gestão Sustentável de Barragens de Rejeitos do Chile

O projeto de pesquisa está alinhado com os objetivos do Plano Nacional de Gestão Sustentável de Barragens de Rejeitos do Chile — recuperar recursos hídricos, reduzir impactos ambientais e promover a valorização de resíduos por meio da inovação tecnológica. Seus resultados podem fornecer suporte técnico fundamental para a implementação do plano.

Expansão para regiões áridas de mineração em todo o mundo

O Chile, como um dos países com o maior número de barragens de rejeitos, possui experiência em gestão que serve como referência global. O arcabouço tecnológico pode ser replicado em regiões de mineração que enfrentam seca e competição por recursos hídricos, como Peru, Austrália e oeste da China, oferecendo uma "solução chilena" para a gestão sustentável da água na mineração global.

De "passivo ambiental" a "ativo de recursos"

O valor profundo desta pesquisa da Universidade do Chile reside em redefinir o papel das barragens de rejeitos. Por muito tempo, as barragens de rejeitos foram vistas como um "passivo ambiental" da mineração — ocupação de terra, risco de poluição e altos custos de gestão. Esta tecnologia demonstra que as barragens de rejeitos podem se tornar um "ativo de recursos" em termos de água, metais de valor e materiais de recuperação ecológica.

Como afirmou a líder do projeto, Andreina García: "Recuperar a água das barragens de rejeitos e tratá-la de acordo com padrões adequados pode aliviar a pressão sobre os recursos hídricos e impulsionar a mineração em direção a um caminho mais sustentável."