O PIB brasileiro historicamente está relacionado com produção de commodities. Dados apresentados na Conferência das Nações Unidas sobre Comércio e Desenvolvimento (UNCTAD,2019,p.14) demonstraram que as exportações de commodities representaram 63% de todo o volume negociado e 6,7% do PIB nacional em 2019.

O setor de mineração tem relevância no cenário de commodities. Santos (2021, p.35) utilizando dados do IBGE afirma que 3,18% do PIB nacional do ano de 2019 pode ser atribuído à mineração. Esse importante setor brasileiro é composto em sua grande maioria, 88%, por micro e pequenas mineradoras. (IBRAM, 2020). 

Esse ambiente é claramente contrastante com o cenário tecnológico atual que reforça dispositivos altamente conectados, capazes de gerenciar o desempenho de equipamentos, automatizar rotinas, emitir alertas e reduzir significativamente custos operacionais.

Na era da Mineração 4.0, conectividade é fator de excelência operacional. Mas como levar conectividade para as minas?

Uma vez que a comunicação via celular não se configura como uma opção para a mineração, quais são as tecnologias candidatas para um ambiente tão peculiar e desafiador? 

A maioria das tecnologias sem fio depende de redes de área local (LAN), tais como Zigbee, Bluetooth ou WiFi, que são usadas para curtas distâncias entre 50 e 100 metros e não são suficientes para as minas. As tecnologias celulares, tais como 3G e 4G, podem alcançar distâncias mais longas e permitir a coleta frequente de dados, porém os dispositivos móveis possuem taxas de consumo de alta potência.

Em alguns grandes players essa dificuldade foi superada com o uso de GPS satelital e é possível visualizar até veículos autônomos em operação. Em outros, há o uso de COW (carretinhas wi-fi que geram uma rede de 3G/4G improvisada) para que haja alguma comunicação com os motoristas e, consequente gestão da produtividade/dia.

Contudo, essas opções possuem a necessidade de alto investimento.

A tecnologia LPWAN (Low Power Wide Area Network) é uma solução ideal para ambientes de mineração, pois oferece um alcance longo e um consumo de bateria baixo. Isso significa que dispositivos conectados à rede LPWAN podem transmitir dados por longas distâncias, sem a necessidade de uma infraestrutura de rede cara e complexa. Além disso, os dispositivos conectados à LPWAN consomem pouca energia, o que prolonga a vida útil da bateria e reduz os custos operacionais.

A tecnologia LoRaWAN é uma das tecnologias LPWAN disponíveis no mercado.

Ela é projetada para ser usada em aplicações de Internet das Coisas (IoT) e oferece uma ampla cobertura de alcance e eficiência energética, o que a torna uma solução viável para ambientes de mineração. A tecnologia LoRa pode ser facilmente implantada em ambientes de mineração subterrânea, pois é capaz de transmitir dados através de materiais sólidos, como paredes e rochas.O Long Range (LoRa) é baseado na modulação chirp spread spectrum (CSS), em razão do seu longo alcance de comunicação e robustez contra interferências, este tipo de modulação já foi empregada por diversos anos em comunicações espaciais e militares, sendo a Lora a primeira com implementação de baixo custo para uso comercial. DALLAGASPERINA (2017). 

A tecnologia LoRa também é fácil de instalar e configurar, tornando-a uma opção atraente para soluções de monitoramento em ambientes com pouco espaço disponível para cabeamento. Sensores podem ser facilmente conectados a um gateway LoRa para coletar e transmitir dados em tempo real, permitindo a monitorização remota de minas subterrâneas ou a céu aberto.

Utilizando LoRaWAN pode-se habilitar um mecanismo de controle de acesso à rede, permitindo que vários dispositivos finais se comuniquem com um gateway Lora, fornecendo comunicações de até cinco quilômetros em áreas urbanas e até 15 quilômetros ou mais em áreas rurais (linha de visão).  Essa abordagem pode melhorar a segurança, a produtividade e a eficiência operacional das minas subterrâneas ou a céu aberto, reduzindo o tempo de inatividade e os custos operacionais.

REFERENCIAL TEÓRICO

IBRAM- INSTITUTO BRASILEIRO DE MINERAÇÃO. As mais recentes tecnologias para o gerenciamento de riscos em minas.10 de março de 2020. Disponível em: “https://ibram.org.br/noticia/as-mais-recentes-tecnologias-para-o-gerenciamento-de-riscos-em-minas/”. Acesso em: 17 de Abril de 2023

UNITED NATIONS CONFERENCE ON TRADE AND DEVELOPMENT. State of commodity Dependence. 2019. Genova. Disponível em:  “https://unctad.org/system/files/official-document/ditccom2019d1_en.pdf”. Acesso em: 12 de abril de 2023

SANTOS, Rodrigo César de Vasconcelos dos. Revista Radar n. 65. Contribuição do setor mineral no Produto Interno Bruto Brasileiro. abr/2021. Disponível em: https://repositorio.ipea.gov.br/bitstream/11058/10606/1/Radar_65_contribuicao_setor_mineral.pdf” Acesso em: 12 de abril de 2023

Este artigo foi escrito por um de nossos Pyxions.

Agradecimentos:

Isadora Oliveira – Inovação