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Transformando a mineração com tecnologia: Robôs modulares e reconfiguráveis para exploração subterrânea segura. Conheça o projeto Robominers!
A mineração é um dos setores-chave para o desenvolvimento industrial e deve tornar-se uma das pedras angulares na luta contra as mudanças climáticas. As baterias dos carros elétricos, os painéis solares e muitas outras tecnologias fundamentais para a transição energética dependem da extração de matérias-primas cuja demanda pode sextuplicar até 2040, segundo a Agência Internacional de Energia.
No entanto, algumas veias nas entranhas da Terra são de difícil acesso e sua extração tem, em muitos casos, consequências negativas. Por isso, são necessários novos métodos mais seguros para extrair os recursos sem riscos para os humanos e sem danificar o meio ambiente. Desde 2019, os membros do projeto Robominers trabalham nisso, uma iniciativa que visa desenvolver robôs mineradores bioinspirados, modulares e reconfiguráveis. Sua missão? Alcançar depósitos minerais pequenos e escondidos de forma segura e com um impacto mínimo na superfície.
O projeto conta com a participação da Escola Técnica Superior de Engenheiros Industriais e do Centro de Automação e Robótica (CAR) da Universidade Politécnica de Madrid (UPM). Claudio Rossi é o pesquisador líder do projeto e responsável por coordenar o consórcio formado por diferentes instituições e entidades, com a participação de 14 parceiros de 11 países europeus.
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“A ideia final é fornecer fontes sustentáveis de matérias-primas utilizadas em todos os lugares, inclusive em telefones celulares, computadores e carros. Para isso, a opção mais lógica é enviar robôs”. Suas aplicações também podem facilitar o trabalho em ambientes difíceis e auxiliar no desenvolvimento de novas indústrias, como a mineração espacial.
Robôs mineradores
Desde o início até o final da primeira fase de pesquisa, que ocorreu em novembro de 2023, o objetivo do projeto Robominers tem sido criar um protótipo de robô capaz de explorar de forma autônoma todos os tipos de minas subterrâneas e submersas em água. As primeiras experiências já foram realizadas em minas abandonadas na Estônia e Eslovênia, onde algumas de suas funções-chave foram testadas.
Para construir esses primeiros protótipos em escala 1:1, operados remotamente, os técnicos e engenheiros da iniciativa se inspiraram nos movimentos de animais como peixes, insetos e vermes, cada um com propriedades únicas para se movimentar em ambientes de difícil acesso, como galerias subterrâneas.
A ideia final é que os robôs possam ser transportados por módulos até a área-alvo através de um poço de grande diâmetro perfurado da superfície até o depósito mineral. Uma vez que todas as peças tenham sido enviadas para o subsolo, o robô se auto-montará para formar um dispositivo totalmente funcional, capaz de detectar minerais através de sensores especializados e um software de inteligência artificial para tomada de decisões sem supervisão humana.
Graças às suas ferramentas, escolhidas de acordo com as necessidades e o tipo de rocha presente em cada veio, esses robôs serão capazes de produzir uma mistura de água e minerais, que será bombeada e processada na superfície. Se necessário, as peças do robô podem ser reconfiguradas durante a operação e até mesmo se autorreparar em caso de falha ou mau funcionamento.
Mapas em 3D
Os primeiros protótipos podem operar em ambientes de um a três metros de largura e são capazes de realizar escavações precisas e reduzir resíduos. O design final do robô inclui uma espécie de ‘bigodes’, semelhantes aos de um toupeira, com os quais a máquina é capaz de tocar as paredes e obstáculos que encontra para construir um modelo 3D da área de extração. Isso é um desenvolvimento chave para a navegação autônoma desses dispositivos.
“Pode nos dizer que há uma parede aqui, uma pedra aqui, um túnel à esquerda…”, afirma Rossi. De fato, alguns dos elementos que já foram utilizados no local são sensores capazes de analisar a composição das rochas e a qualidade dos materiais, informações vitais para decidir em que direção escavar.
Nas experiências realizadas em 2023 na Estônia e Eslovênia, os robôs foram submetidos a condições rigorosas, incluindo perfurações subaquáticas. “A maioria dos componentes chave do robô foi testada a uma pressão de água de aproximadamente 100 bar. Isso significa que a máquina seria capaz de operar até 1.000 metros de profundidade”, explica o professor e vice-diretor do CAR.
Agora que a primeira parte do projeto está concluída, ainda há um longo caminho a percorrer para que os Robominers ofereçam uma alternativa viável para tornar a mineração invisível e mais segura. Segundo Rossi, será necessário “esperar de 3 a 4 anos para integrar a inteligência artificial no robô, cerca de uma década para que ele seja plenamente funcional e talvez 20 anos para que este protótipo possa ser comercializado”.
