Com a evolução das tecnologias proporcionadas pela Mineração 4.0, o uso do sensoriamento remoto é cada vez mais constante no setor mineral, com aplicações em todas as fases que um empreendimento minerário engloba. Ao longo deste texto iremos abordar o conceito e funcionamento do sensoriamento remoto, como ele pode ser utilizado na mineração e alguns cases que demonstram a efetividade dessa tecnologia no ramo. Quer saber mais? Confira o conteúdo completo abaixo.
Sensoriamento Remoto
Em termos gerais, o sensoriamento remoto é um conjunto de técnicas para obtenção de imagens à distância, sobre a superfície terrestre, sem que haja contato físico entre o sensor e a superfície estudada.
De acordo com Filho et al. (2021), são três os níveis de obtenção de dados, sendo eles:
- nível de laboratório, em que são analisadas pequenas porções do objeto por meio de radiômetros e espectroradiômetros;
- nível de aeronave, utilizando veículos controlados remotamente, como RPA’s e VANT’s;
- nível orbital, o qual os sensores estão acoplados a satélites que orbitam a Terra.
Em seu funcionamento, os sensores captam a radiação eletromagnética (REM) emitida pelos alvos como método de detecção e medição de suas características físicas. A REM é a energia, na forma de luz, calor e outros, propagando-se na velocidade da luz.
Cada objeto da superfície terrestre possui uma intensidade relativa com que emite, reflete e absorve a radiação eletromagnética, o que define sua assinatura espectral. No processo de obtenção de imagens por sensoriamento remoto, a identificação de um alvo pode ser feita por meio da detecção de seu comportamento espectral.
Um exemplo prático deste método no contexto geológico é a diferenciação de rochas. Minerais félsicos, como quartzo, albita, feldspato e muscovita, refletem a REM de maneira relativamente uniforme e apresentam alta reflectância. Por consequência, rochas ígneas de composição félsica, entre elas o pegmatito e o granito, irão apresentar maior intensidade de reflectância nas imagens de satélite.
A diminuição da sílica na composição da rocha e o aumento de minerais básicos, como biotita, olivina, piroxênios e anfibólios, fazem com que a intensidade da reflectância seja menor. Logo, as rochas ultrabásicas ou ultramáficas têm baixa reflectância.
Comportamento espectral de algumas rochas ígneas. Fonte:ALMEIDA FILHO, Raimundo. Sensoriamento remoto orbital aplicado à prospecção mineral nas províncias estaníferas de Goiás e Rondônia: uma contribuição metodológica. 1984. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.
Aplicações na Prospecção Mineral
A radiação eletromagnética pode ser dividida em intervalos de acordo com o comprimento de onda e frequência de radiação, formando o Espectro Eletromagnético, dividido em regiões espectrais, como a banda do visível, do infravermelho (próximo, distante, médio), ultravioleta, entre outras.
Espectro Eletromagnético. Fonte: https://www.austertecnologia.com/single-post/sensoriamento-remoto
Conforme for o comportamento espectral do objeto em superfície, ou seja, a intensidade da reflectância em diferentes comprimentos de onda, diferentes bandas de um sensor poderão ser utilizadas. A banda de um sensor de satélite que compreende o comprimento de onda do infravermelho próximo, por exemplo, é útil para análise de feições geológicas e estruturais.
Sensoriamento remoto e identificação de feições geológicas, como drenagens, falhas e fraturas. Fonte: https://www.srk.com/pt/servicos/sensoriamento-remoto-e-geofisica
No que tange à prospecção mineral, a presença de alguns elementos em superfície pode ser um bom indicativo de região mineralizada. Nesse contexto, o intervalo de 400 a 1000 nm é indicado para detecção de minerais que contém óxidos/hidróxidos de ferro 3+ uma vez que esses apresentam um maior nível de absorção nessa faixa de comprimento de onda, mais intensamente na região do ultravioleta.
Em especial, a associação dos minerais ricos em ferro (goethita e hematita) pode ser melhor identificada nas regiões espectrais 450 nm, 650 nm e no intervalo 850-950 nm pela sua alta taxa de absorção. A essa associação, denominamos como limonita. Quando a limonita apresenta uma concentração relativa maior de goethita em determinada região, pode ser um bom indicativo de depósitos sulfetados.
Entre os depósitos minerais que contém óxidos/hidróxidos de ferro 3+ estão as mineralizações auríferas relacionadas à zonas de alteração hidrotermal e os depósitos de sulfetos maciços de metais básicos (Cu, Ni, Cr, Zn). Em ambos os casos, a limonita está presente como produto de intemperização de sulfetos. (CRÓSTA, 1993)
Este exemplo demonstra como o sensoriamento remoto é útil no reconhecimento geológico da área selecionada durante o processo de exploração mineral.
Sensoriamento Remoto no monitoramento das operações de mina
Quando os ativos de um empreendimento minerário atingem áreas extensas, as imagens de satélites, fornecidas em alta resolução, são o melhor meio para monitorar a área em fase de planejamento.
Essas imagens de alta resolução também permitem a identificação dos usos, cavas, bacias de rejeito, estradas e acessos, unidades administrativas e áreas naturais.
Em relação a regularidade ambiental de uma mina, o sensoriamento remoto possibilita a obtenção de dados relacionados à mudança de topografia da superfície. Esse tipo de análise, aliada a modelos de elevação gerados a partir de dados de satélite estéreo, aponta as áreas potenciais de movimento, auxiliando no monitoramento de barragens, por exemplo.
Além disso, também é possível quantificar as áreas de reabilitação ambiental e documentar as mudanças geradas pela atividade mineradora, o que contribui diretamente para o plano de fechamento de mina.
Cases do Sensoriamento Remoto e Mineração
Neste tópico, você poderá conferir alguns cases em que o sensoriamento remoto foi aplicado na mineração. Entre eles, estão o RADAM – Brasil, prospecção aurífera em Pedra Branca e o sensor da empresa sensemetrics para o monitoramento de barragens.
RADAM – BRASIL
O projeto RADAM, organizado pelo Ministério de Minas e Energia com auxílio do antigo Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM), foi pioneiro na pesquisa de recursos naturais no Brasil, com o uso de sensoriamento remoto por imagem de radar e aerofotogrametria. Na época, um dos avanços tecnológicos foi a utilização do radar de visada lateral (SLAR – side-looking airborne radar) que permitia a obtenção de imagens diurnas, noturnas, e em tempo nublado.
Funcionamento do SLAR. Fonte: http://www.geo.hunter.cuny.edu/terrain/radarii.html
A princípio, em 1970, o foco era realizar o levantamento de dados de recursos minerais na Amazônia. Com o sucesso da pesquisa, o trabalho foi expandido para todo território nacional. Para tal, a plataforma utilizada foi um avião Caravelle, com altitude média de 11 km e velocidade média de 690 km/h. O sistema imageador foi o GEMS (Goodyear Mapping System 1000), operante na banda X (comprimentos de onda próximos a 3 cm e frequência entre 8 e 12,5 GHz).
Como resultado, foram produzidos 550 mosaicos de radar que cobriam todo o país na escala 1:250.000 disponibilizados ao público.
Joaquim Eduardo Witgen Barbosa analisando uma carta obtida pelo projeto Radam – Brasil. Fonte: http://www3.inpe.br/50anos/linha_tempo/67.html
Estudo UNICAMP e CPRM – Eficiência do sensoriamento remoto hiperespectral para a prospecção de ouro.
Pesquisadores do instituto de Geociências da UNICAMP, em conjunto com o Serviço Geológico do Brasil – CPRM, desenvolveram uma pesquisa que analisa a eficiência do sensoriamento remoto hiperespectral, em que são utilizados sensores de alta resolução, para a prospecção de ouro.
Os dados para pesquisa foram extraídos da região central do estado do Ceará, nos depósitos de ouro de Pedra Branca. Esses dados foram disponibilizados em material produzido pela CPRM, entre os anos de 2013 e 2014, e contém imagens hiperespectrais da área.
Para análise, o trabalho também determinou o comportamento espectral da composição mineralógica do depósito Pedra Branca.
Por fim, os pesquisadores concluíram que o uso do sensoriamento remoto hiperespectral é extremamente útil para prospecção de depósitos auríferos. Isso porque essa técnica proporciona facilidade de identificação de tendências mineralógicas relacionadas aos eventos mineralizantes, que, quando detectadas pelas imagens de satélite com base em sua assinatura espectral, podem ser guias prospectivos.
Assinatura espectral dos elementos que compõe o depósito de ouro Pedra Branca. Fonte: https://www.unicamp.br/unicamp/noticias/2019/05/03/estudo-do-ig-agrega-novos-conhecimentos-para-prospeccao-aurifera
Sensor sensemetrics – Monitoramento de barragens
Em seminário do CREA – MG, no ano de 2020, a empresa norte americana sensemetrics apresentou seu novo sensor que possibilita o monitoramento de qualquer tipo de barragem de mineração, incluindo o acompanhamento de estabilidade de taludes e de pilhas de rejeitos, bem como o monitoramento ambiental e estrutural, além do gerenciamento da água na operação.
Monitoramento de barragens por meio do sensoriamento remoto. Fonte: https://agregadosonline.com.br/seminario-no-crea-mg-monitoramento-de-barragens/
Esses exemplos salientam as vantagens do uso de técnicas englobadas pelo sensoriamento remoto em diversas áreas da mineração. A tendência é que cada vez mais os sensores de alta tecnologia sejam utilizados no setor mineral, desde a fase de pesquisa mineral até o fechamento de mina.
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Referências
ALMEIDA FILHO, Raimundo. Sensoriamento remoto orbital aplicado à prospecção mineral nas províncias estaníferas de Goiás e Rondônia: uma contribuição metodológica. 1984. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.
PARANHOS FILHO, A.C. et al. Geotecnologias para aplicações ambientais. Maringá, PR: Uniedusul, 2021.
ARAÚJO, Marcelo Henrique Siqueira de. Fundamentos de geoprocessamento aplicados à mineração / Marcelo Henrique Siqueira de Araújo. Cruz das Almas, BA: UFRB, 2017.
CRÓSTA, ÁLVARO PENTEADO. Caracterização espectral de minerais de Interesse-prospecção mineral e sua utilização em processamento digital de imagens. Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, v. 7, n. 1993, p. 202-209, 1993.
Sensoriamento remoto via satélite na descoberta de jazidas. Disponível em: <https://agregadosonline.com.br/sensoriamento-remoto-via-satelite-jazidas/>
A importância das imagens de satélite para mineração. Disponível em: <https://www.codexremote.com.br/blogcodex/qual-a-importancia-das-imagens-de-satelite-para-mineracao/>
RADAM-D. Disponível em: <https://www.cprm.gov.br/publique/Geologia/Sensoriamento-Remoto-e-Geofisica/RADAM-D-628.html>
Estudo do IG agrega novos conhecimentos para a prospecção aurífera. Disponível em: <https://www.unicamp.br/unicamp/noticias/2019/05/03/estudo-do-ig-agrega-novos-conhecimentos-para-prospeccao-aurifera>
Seminário no CREA/MG focalizará a importância do monitoramento e gestão de barragens em tempo real. Disponível em: <https://agregadosonline.com.br/seminario-no-crea-mg-monitoramento-de-barragens/>
