Com grafeno, UFMG e Vale criam material que pode revolucionar a manutenção na mineração
Parceria entre UFMG e Vale aposta em nanomateriais para aumentar a durabilidade de equipamentos, reduzir paradas operacionais e tornar o trabalho mais seguro nas minas.
Submetidos a toneladas de material abrasivo, chutes e revestimentos, os equipamentos sofrem desgaste constante, exigindo paradas frequentes para manutenção, com custos elevados e riscos para as equipes. Agora, uma tecnologia desenvolvida em Minas Gerais promete mudar esse cenário ao unir ciência e aplicação industrial: placas de desgaste reforçadas com grafeno.
Pesquisadores do Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno (CTNano) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), em parceria com a Vale, desenvolveram um novo material capaz de resistir por mais tempo às condições extremas da mineração. O resultado é um revestimento mais durável e menos suscetível a entupimentos — dois grandes problemas das operações de transporte de minério.
As placas são utilizadas nos chamados chutes, estruturas responsáveis pelo escoamento do material entre etapas do processo produtivo. Nesses pontos, a combinação de abrasão intensa, umidade e impacto provoca desgaste acelerado e acúmulo de minério, o que causa interrupções recorrentes da operação para limpeza ou troca de componentes.
A inovação está na composição do material. A equipe trabalhou com UHMWPE (polietileno de ultra-alta massa molar), já conhecido por sua resistência mecânica, combinado a nanomateriais de carbono, em especial óxido de grafeno reduzido, adicionado em baixas concentrações. Essa combinação resultou em um nanocompósito com propriedades superiores às dos revestimentos convencionais.
Além de maior resistência à abrasão, o novo material apresenta hidrofobicidade acentuada, característica que dificulta a aderência do minério às superfícies. Na prática, isso significa menos entupimentos, menor necessidade de intervenção humana e mais continuidade operacional.
Segundo a coordenadora do projeto, a professora Glaura Goulart Silva, do Instituto de Química da UFMG, o desafio foi equilibrar desempenho e viabilidade industrial. “O material precisaria suportar condições severas, mas também ser aplicável em escala real. Os resultados mostraram que é possível alcançar ambos”, afirma.
O desenvolvimento ocorreu em duas fases. A primeira foi dedicada à prova de conceito em laboratório, validando as propriedades do nanocompósito. A segunda avançou para testes em campo, em ambiente operacional, permitindo avaliar o desempenho em condições reais de mineração. O projeto envolveu estudantes de graduação e pós-graduação e gerou registro de patente e artigos científicos.
Para a engenheira de materiais Luciana Vasconcelos Cambraia, doutora pela UFMG e integrante da pesquisa, os ganhos vão além da durabilidade. “Quando se reduz a frequência de manutenção, diminui-se também a exposição dos trabalhadores a áreas de risco. É um avanço que impacta custos, produtividade e segurança”, explica.
Atualmente, a patente, de titularidade compartilhada entre a UFMG e a Vale, está em processo de licenciamento, com foco na produção em escala e na futura comercialização do material. A expectativa é que a tecnologia chegue ao mercado como uma alternativa mais eficiente para operações de mineração e manuseio de materiais abrasivos.
O projeto reforça o papel do CTNano UFMG como elo entre pesquisa científica e indústria. Criado há 15 anos, o centro atua no desenvolvimento de soluções baseadas em nanomateriais para setores estratégicos como mineração, siderurgia, energia e papel e celulose, mostrando que, na mineração do futuro, a inovação também se extrai no laboratório.
