Eficiência energética na mineração exige disciplina contínua

A mineração consome 8% da energia elétrica nacional e 20% da energia industrial brasileira, exigindo disciplina contínua em eficiência energética para reduzir custos operacionais e emissões de gases de efeito estufa.
Melhorias de 5% na eficiência da cominuição (britagem e moagem) podem reduzir 30 milhões de toneladas de CO₂ e evitar 0,7 kWh por tonelada processada, demonstrando que ganhos incrementais geram impacto global relevante.
A eficiência energética na mineração depende de governança formal, medição estruturada contínua, cultura organizacional e integração com fontes renováveis contratadas estrategicamente para viabilidade econômica e ambiental.

Resumo revisado pela redação.

A mineração tem papel importante na transição energética sob duas óticas: a primeira é interna, ao desenvolver ou aprimorar processos que reduzem o consumo de energia e emissões de gases de efeito estufa ao longo das cadeias produtivas. A segunda, mais holística, é com o fornecimento de minerais essenciais para tecnologias de geração e armazenamento de energia renovável.

Segundo o Relatório de Eficiência Energética do Instituto Brasileiro de Mineração (Ibram), o setor mineral responde por aproximadamente 8% de todo o consumo de energia elétrica do país e por cerca de 20% do consumo industrial brasileiro. O desafio da transição energética do setor se amplia diante do aumento da demanda global por minerais críticos e da necessidade de exploração de reservas com teor de minério cada vez menor, o que implica maior movimentação de material estéril, mais etapas de beneficiamento e, consequentemente, maior consumo de energia por tonelada produzida. E é por isso que as ações de eficiência energética na mineração precisam ser monitoradas, inovadoras e, junto a isso tudo, contínuas.

Esse esforço tem impacto que vai além do próprio setor mineral. Segundo a gerente de assuntos minerários do Ibram, Aline Nunes, mesmo representando uma parcela relativamente pequena do consumo energético nacional, a mineração exerce influência relevante sobre a eficiência ao longo de toda a cadeia produtiva.

“Mesmo consumindo essa fatia, que pode ser considerada pequena em relação a outros setores, como indústria intensiva e de longa cadeia, a mineração tem o papel de fomentar a redução do consumo de insumos naturais energéticos, inclusive junto aos fornecedores, por meio de melhoria de eficiência de equipamentos e dos processos produtivos, e planejar o aumento do número de fontes de energia renovável na matriz energética das atividades minerais”, explica. “A implementação de ações de melhoria operacional e de eficiência energética é fundamental para a mineração, e os seus benefícios vão muito além das questões puramente ambientais”, acrescenta.

Eficiência energética é ação contínua

“Essencialmente, temos duas reflexões a fazer. Uma é o que acontece dentro de casa, na eficiência energética; na redução de perdas; na estabilidade operacional. A outra é olhar para os nossos produtos”, esclarece o diretor de mudanças climáticas da Vale, Rodrigo Lauria. “Minérios de alta qualidade, quando olhamos a nossa cadeia de valor, são um elemento central para apoiar a descarbonização. A pelota, o briquete e todas as inovações que estão vindo são essenciais à descarbonização do aço”, explica. “Evidentemente, também temos que ter processos altamente eficientes para os minerais como níquel e cobre, usados em baterias, eletrificação de veículos, placas solares e outras soluções para a transição energética”, acrescenta.

Eficiência energética, portanto, não é um projeto com começo, meio e fim. “Mas, sim, um processo contínuo, que depende de governança, indicadores claros e disciplina operacional”, como pondera o especialista em gestão de energia da AngloGold Ashanti, Matheus Carvalho. “Você precisa transformar eficiência em rotina, em indicador acompanhado na sala de controle. Se não houver método e medição estruturada, os ganhos se perdem”, constata.

Processos críticos, monitoramento e gestão em tempo real

Entre os processos mais intensivos em energia está a cominuição, que engloba britagem e moagem do minério. Conforme o relatório do Ibram, uma melhoria de 5% na eficiência energética dessa etapa pode resultar na redução de 30 milhões de toneladas de CO₂ e evitar o consumo de 0,7 kWh por tonelada processada na mineração brasileira. Ou seja: isto mostra como ganhos aparentemente incrementais podem produzir impacto global relevante.

Minério processado nas mãos de um operador. — Foto: Adwoq/ Shutterstock

“O consumo energético na mineração é distribuído entre diversas etapas do processo produtivo, concentrando-se fortemente nas atividades de redução do tamanho e processamento do minério”, esclarece Aline.

Segundo ela, as características físicas do próprio minério têm influência direta sobre a intensidade energética das operações. “As propriedades físicas de cada minério, especialmente a sua dureza e o tamanho desejado das partículas, são variáveis críticas que afetam direta e significativamente o consumo de energia na etapa de moagem”, diz. Além das propriedades naturais da rocha, fatores operacionais também têm peso relevante. “Ainda, em conjunto com essas propriedades naturais e físicas da rocha, o consumo na moagem também é afetado por variáveis operacionais e de configuração do próprio equipamento, como o volume e a carga dos corpos moedores (como as bolas de aço que realizam o impacto) e a velocidade adotada no processo”, complementa.

O Guia de Eficiência Energética também detalha que equipamentos projetados para operar em capacidade máxima apresentam melhor rendimento quando utilizados entre 70% e 90% da carga, com ponto ideal próximo a 85% em operações de moagem. Abaixo desse patamar, a eficiência energética se deteriora de forma acentuada.

Em outra via, o acompanhamento simultâneo da taxa de produção e do consumo específico revela que picos de ineficiência costumam ocorrer em períodos de baixa utilização da capacidade instalada. A leitura integrada desses indicadores permite ajustes operacionais que evitam desperdício de energia e reforça o papel da medição estruturada como ferramenta estratégica.

Além disso, a aplicação de inversores de frequência para adequar a velocidade dos motores à demanda real reduz consumo elétrico e melhora o controle de processo. A lógica é sistêmica: não basta trocar um equipamento, é necessário compreender o comportamento do circuito completo, das resistências mecânicas às variações de carga.

Um dos benchmarks apresentados no Guia envolve a Vale e a otimização de correias transportadoras. O projeto avaliou a redução da velocidade de motores quando as correias operam a vazio, situação recorrente em circuitos longos com variações de fluxo.

Ao atuar sobre resistências distribuídas ao longo do sistema (roletes, polias, dispositivos de limpeza, trechos inclinados), a companhia conseguiu diminuir o esforço total requerido e, consequentemente, o consumo de energia. A estratégia incluiu automação do controle de velocidade, manutenção preventiva e ajustes de projeto, com ganhos energéticos e redução de desgaste de componentes.

Nas atividades de transporte, os ganhos combinam tecnologia e engenharia. Correias podem substituir frotas de caminhões em determinados trajetos, vencendo desníveis maiores com menor consumo de energia por tonelada transportada. Já onde o transporte rodoviário permanece essencial, a melhoria das vias internas é um fator determinante.

Sistemas de telemetria embarcados acompanham a velocidade média, frenagens, aceleração e carga transportada, permitindo identificar desvios operacionais e otimizar rotas. A redução de inclinações críticas e o nivelamento adequado das vias internas diminuem a necessidade de potência adicional, reduzindo consumo de diesel e desgaste de componentes. São intervenções que, somadas, alteram significativamente o perfil energético da operação.

Nesse contexto, melhorias em infraestrutura operacional também têm impacto direto na eficiência energética. “Vias de transporte bem mantidas, por exemplo, permitem um aumento seguro na velocidade média dos caminhões, reduzindo o tempo de ciclo e otimizando a métrica de litros de diesel consumidos por tonelada transportada”, nota Aline Nunes. “Há uma série de outros aspectos importantes nessas estratégias”, observa.

Outro caso é o da Mineração Usiminas, que reforça a integração entre monitoramento operacional e eficiência energética. A empresa estruturou um sistema de Medição e Verificação (M&V), com definição de linhas de base e acompanhamento sistemático de indicadores de consumo. A partir desse monitoramento, passou a identificar onde estavam as principais perdas energéticas e a priorizar intervenções com retorno mais rápido.

No transporte interno, por exemplo, a companhia passou a monitorar as condições de inclinação, irregularidades e resistência ao rolamento das vias, fatores que influenciam diretamente o consumo de diesel dos caminhões fora de estrada. Com manutenção mais frequente, correção de trechos críticos e melhor nivelamento, a empresa reduziu o esforço dos equipamentos, consumo de combustível e desgaste de pneus. A melhoria das condições das vias resultou em um ganho de 8,69% na eficiência do consumo de diesel por tonelada transportada, o que representou economia de cerca de 525 mil litros de combustível entre julho de 2021 e dezembro de 2022. Isso evitou a emissão de 14 mil toneladas de CO₂ e implicou uma queda de 36% no custo de pneus por tonelada movimentada.

A Usiminas também utiliza telemetria para acompanhar padrões de operação dos caminhões, como aceleração e frenagens excessivas, ajustando procedimentos para reduzir desperdícios.

Segundo o guia do Ibram, a combinação de monitoramento contínuo, metas claras e análise de dados permitiu transformar oportunidades pontuais de economia em uma rotina de gestão energética, incorporada ao planejamento operacional.

A AngloGold Ashanti enfatiza a importância da Medição e Verificação (M&V) e da cultura organizacional. No caso da mineradora de ouro, programas estruturados de eficiência podem levar de 18 a 24 meses para serem implementados e até cinco anos para se consolidar a mudança cultural. A experiência demonstra que os ganhos obtidos em determinado período tendem a se dissipar se não houver acompanhamento contínuo.

Glossário de termos utilizados nesta matéria

Briquete

Produto de minério de ferro em forma sólida, produzido a partir da aglomeração a baixas temperaturas. É um insumo direto e eficiente para a produção de aço em altos-fornos ou fornos de redução direta. Sua utilização contribui para a melhoria da eficiência energética e pode reduzir em até 10% as emissões de CO₂ na cadeia siderúrgica, pois substitui processos térmicos convencionais que são mais intensivos em carbono.

Cominuição

Conjunto de processos para redução de tamanho das partículas minerais, como britagem e moagem, desde blocos rochosos até granulometrias finas necessárias para os processos subsequentes de beneficiamento e concentração. É uma das operações mais críticas e dispendiosas da mineração, consumindo entre 30% a 50% da energia total de uma planta de processamento mineral. Sua eficiência impacta diretamente a liberação dos minerais de interesse, a recuperação metalúrgica, o consumo energético e os custos operacionais.

Transição energética

Mudança global de fontes de energia fósseis para renováveis e limpas, visando a reduzir emissões de carbono e combater mudanças climáticas. Aumenta significativamente a demanda por minerais críticos como lítio, cobalto, cobre e terras raras, essenciais para painéis solares, turbinas eólicas, baterias e veículos elétricos, tornando a mineração estratégica neste processo.

Pelotização

Processo de aglomeração que transforma minério de ferro fino em esferas resistentes chamadas pelotas, por meio de mistura com aglomerantes e queima em altas temperaturas. As pelotas têm maior uniformidade, resistência mecânica e teor de ferro que o minério natural, sendo produto premium para alimentação de altos-fornos e redução direta na siderurgia. Melhora a eficiência da produção de aço, reduz emissões e permite o aproveitamento de materiais que seriam descartados como rejeitos.

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Geração própria e mercado livre de energia

Matheus Carvalho, especialista sênior de Gestão de Energia da AngloGold Ashanti, informa que a companhia estabeleceu linhas de base, indicadores de desempenho e rotinas de auditoria para evitar retrocessos. “Ganhos relativos ao passado podem ser perdidos no tempo, especialmente com mudanças de equipe. Por isso, a medição constante é fundamental”, adverte. “Trabalhamos com curva de carga, consumo específico, análise de desvios. Quando você cruza dados de produção com energia, começa a enxergar onde estão as oportunidades”, descreve.

Na operação brasileira, a empresa integrou os projetos de otimização ao Programa de Descarbonização e Eficiência Energética. “Implementamos diversas iniciativas que permitiram uma redução de 63% nas emissões de gases de efeito estufa no Brasil, em comparação com o ano-base de 2021”, conta Carvalho.

Desde 2022, a companhia utiliza 100% de energia elétrica proveniente de fontes renováveis no país. Segundo ele, a estratégia envolve tanto autoprodução quanto compras no mercado livre de energia, com contratos de longo prazo que garantem previsibilidade de preços e lastro renovável. “A migração para o mercado livre foi fundamental para estruturar uma matriz mais limpa e competitiva. A autogeração também traz segurança energética e estabilidade de custos”, afirma.

Parte dessa estratégia envolve contratos estruturados de fornecimento e mecanismos de autoprodução que garantem previsibilidade de custos e menor exposição à volatilidade do mercado. “Quando se combina eficiência energética com energia renovável contratada de forma estratégica, o impacto é duplo: reduz-se consumo específico e também o fator de emissão”, explica Carvalho.

Em todas as operações da AngloGold Ashanti Brasil, o fornecimento de energia elétrica foi diversificado, incluindo 243.988 MWh provenientes do mercado livre de energia, além da geração em usinas próprias e compensações=. Nesse último caso, 100% da energia gerada é certificada como carbono zero (Cemig-REC). “Esse modelo fortalece a resiliência energética da empresa e reforça nossa estratégia de sustentabilidade e eficiência operacional”, acrescenta Carvalho.

Entre as iniciativas, ele cita a ventilação sob demanda na Mina Cuiabá (MG), sistema que ajusta automaticamente o volume de ar conforme a presença de trabalhadores e equipamentos nas galerias subterrâneas. “O sistema permite uma redução de até 25% no consumo de energia elétrica ao modular a ventilação secundária conforme a presença ou ausência de pessoas nas frentes de serviço. Integrado ao sistema People Tracking, que monitora os empregados em todos os pontos do subsolo, ele utiliza automação para ajustar a rotação dos ventiladores conforme a demanda por ventilação”, conta.

A introdução de equipamentos 100% elétricos em operações subterrâneas também trouxe ganhos adicionais. Ao substituir máquinas a diesel, reduzem-se emissões diretas, diminui-se a geração de calor e, consequentemente, a necessidade de ventilação.

A estruturação de programas de eficiência também depende de governança corporativa e engajamento organizacional. Segundo a especialista do Ibram, o sucesso dessas iniciativas começa na alta liderança. Esse processo tende a se materializar por meio de sistemas formais de gestão.

“A alta direção, ao entender a importância da gestão energética, buscará pela implementação formal de Sistemas de Gestão de Energia (SGE), por meio de normas como a ISO 50001, que estruturam rotinas de melhoria contínua (ciclo PDCA) e exigem processos rigorosos de medição, verificação (M&V) e auditoria para evitar o desperdício”, informa Aline.

Ela ressalta, contudo, que a cultura é o elemento decisivo“O pilar que sustenta toda essa governança e o uso de novas tecnologias é a transformação cultural e o engajamento organizacional, que devem ser impulsionados por treinamentos e pela criação de comitês multidisciplinares, alinhando as ações diárias dos colaboradores ao cumprimento de metas de protocolos globais de sustentabilidade, como as diretrizes ESG e o TSM [Towards Sustainable Mining]”, recomenda.

Taxonomia, contabilidade e retorno de investimento

Gráficos verdes crescentes ao lado de uma lâmpada, representando investimentos em eficiência energética. — Foto: blacksalmon/ Adobe Stock

Rodrigo Lauria reconhece que o movimento em direção à descarbonização e à eficiência energética não nasce, inicialmente, de um prêmio de mercado consolidado, mas de pressões regulatórias e tarifárias cada vez mais claras. “O mundo ainda não está lá”, afirma, ao se referir à existência de um diferencial de preço estruturado para produtos de menor intensidade de carbono. Segundo ele, o impulso inicial vem principalmente de mecanismos de taxação, exigências legais e sinalizações regulatórias que afetam diretamente custos e competitividade.

Nesse contexto, ele aponta três desafios. O primeiro é a taxonomia. “O que é um produto menos intensivo em carbono? Como garantimos que todos estão falando a mesma língua?”, questiona. Sem critérios harmonizados entre mineração, siderurgia e setores consumidores, torna-se difícil estabelecer diferenciação clara de mercado e construir confiança ao longo da cadeia.

O segundo desafio é a contabilidade. Lauria avalia que só com metodologias comparáveis e aceitas internacionalmente será possível assegurar transparência e permitir que o mercado reconheça valor adicional em produtos de menor intensidade de emissões.

O terceiro ponto envolve o direcionamento de investimentos. “Qualquer investimento precisa ser economicamente viável”, afirma. Em um cenário em que o prêmio verde ainda não está plenamente consolidado, as empresas precisam equilibrar retorno financeiro e metas climáticas, tomando decisões que façam sentido tanto sob a ótica ambiental quanto sob a lógica de negócio.

O avanço das tecnologias digitais também se tornou um dos vetores da eficiência energética nas operações minerais. “O uso das tecnologias digitais permite otimizar processos, prever falhas e reduzir consideravelmente o consumo de fontes emissoras de carbono”, resume Aline Nunes.

Esse movimento tende a ampliar a integração das operações. “Atingir a sustentabilidade plena e a operação com ‘zero emissões’ dependerá fortemente da conexão digital de todas as instalações (‘da mina à usina’), otimizando o fluxo e permitindo a assistência e a visualização completa da operação em tempo real”, diz a gerente do Ibram.

Entre os exemplos citados pela especialista estão automação industrial, análise de dados e sistemas de monitoramento de equipamentos. “A aplicação de tecnologias embarcadas de telemetria aliada à análise avançada de dados tem gerado reduções expressivas na pegada de carbono”, constata.

Cinco pontos destacados pelo Ibram (Imagem gerada com apoio de IA)

Conforme o “Guia Eficiência Energética IBRAM” a criação de valor sustentável e a viabilidade dos projetos exigem que a análise busque o equilíbrio entre três dimensões principais, cujos critérios são elencados pela gerente de assuntos minerários do Ibram, Aline Nunes:

Critérios Comerciais (Econômicos): Envolvem as métricas financeiras diretas, como a TIR Verde, o Valor Presente Líquido (NPV/VPL) e o tempo de retorno do capital (payback), além de fatores mercadológicos e de competitividade.
Critérios Sociais (e Ambientais): Consideram os impactos e benefícios voltados à segurança, ao meio ambiente, ao comprometimento das equipes, à inovação e à comunidade.
Critérios Técnicos: Avaliam as variáveis de engenharia e implementação, como tempo, custo, qualidade, confiabilidade, integridade e taxa de sucesso.

Dúvidas mais comuns

A eficiência energética na mineração consiste na otimização do uso de energia para obter o máximo desempenho com o menor consumo possível. É fundamental porque o setor mineral responde por aproximadamente 8% de todo o consumo de energia elétrica do Brasil e cerca de 20% do consumo industrial. Além disso, com o aumento da demanda por minerais críticos e a exploração de reservas com teor cada vez menor, o consumo de energia por tonelada produzida tende a aumentar, tornando a eficiência energética essencial para reduzir custos e emissões de gases de efeito estufa.

A eficiência energética não é um projeto com começo, meio e fim, mas sim um processo contínuo que depende de governança, indicadores claros e disciplina operacional. Sem método e medição estruturada, os ganhos se perdem ao longo do tempo, especialmente com mudanças de equipe. Programas estruturados podem levar de 18 a 24 meses para serem implementados e até cinco anos para consolidar a mudança cultural, exigindo acompanhamento constante para evitar retrocessos.

A cominuição, que engloba britagem e moagem do minério, é um dos processos mais intensivos em energia na mineração. Uma melhoria de apenas 5% na eficiência energética dessa etapa pode resultar na redução de 30 milhões de toneladas de CO₂ e evitar o consumo de 0,7 kWh por tonelada processada na mineração brasileira, demonstrando como ganhos incrementais podem produzir impacto global relevante.

As propriedades físicas do minério, especialmente sua dureza e o tamanho desejado das partículas, são variáveis críticas que afetam direta e significativamente o consumo de energia na etapa de moagem. Além disso, fatores operacionais como o volume e a carga dos corpos moedores (como bolas de aço) e a velocidade do processo também influenciam o consumo. Equipamentos projetados para operar em capacidade máxima apresentam melhor rendimento quando utilizados entre 70% e 90% da carga, com ponto ideal próximo a 85%.

As estratégias incluem a substituição de frotas de caminhões por correias transportadoras em determinados trajetos, redução de inclinações críticas e nivelamento adequado das vias internas. Sistemas de telemetria embarcados monitoram velocidade média, frenagens, aceleração e carga transportada, permitindo identificar desvios operacionais e otimizar rotas. Manutenção frequente das vias e correção de trechos críticos reduzem o esforço dos equipamentos e o consumo de combustível, como demonstrado pela Usiminas com ganho de 8,69% na eficiência do consumo de diesel.

A Medição e Verificação estrutura um sistema com definição de linhas de base e acompanhamento sistemático de indicadores de consumo, permitindo identificar as principais perdas energéticas e priorizar intervenções com retorno mais rápido. A combinação de monitoramento contínuo, metas claras e análise de dados transforma oportunidades pontuais de economia em uma rotina de gestão energética incorporada ao planejamento operacional, evitando que ganhos se dissipem ao longo do tempo.

As tecnologias digitais, como automação industrial, análise de dados e sistemas de monitoramento de equipamentos, permitem otimizar processos, prever falhas e reduzir consideravelmente o consumo de fontes emissoras de carbono. A aplicação de tecnologias embarcadas de telemetria aliada à análise avançada de dados tem gerado reduções expressivas na pegada de carbono. A integração digital de todas as instalações, da mina à usina, otimiza o fluxo e permite visualização completa da operação em tempo real, essencial para atingir operações com zero emissões.

Quando se combina eficiência energética com energia renovável contratada de forma estratégica, o impacto é duplo: reduz-se o consumo específico e também o fator de emissão. Estratégias envolvem tanto autoprodução quanto compras no mercado livre de energia com contratos de longo prazo que garantem previsibilidade de preços e lastro renovável. Esse modelo fortalece a resiliência energética da empresa, como demonstrado pela AngloGold Ashanti, que utiliza 100% de energia elétrica proveniente de fontes renováveis no Brasil desde 2022.

Eficiência energética na mineração exige disciplina contínua para reduzir custos e emissões