A inovação tem ocupado posição de destaque na estratégia da Vale e uma prova é que, somente em 2024, a empresa investiu nada menos que US$ 790 milhões em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação a fim de se preparar para os desafios futuros e a transformação tecnológica em seus negócios. “Apenas em Inteligência Artificial foram mais de 45 produtos desenvolvidos, com retorno dos investimentos de US$ 7 milhões em 2024”, informa a companhia.
A Vale conta atualmente com um contingente de mais de 800 profissionais dedicados às áreas de pesquisa, desenvolvimento e inovação e possui 15 hubs de inovação que são considerados fundamentais para a conexão prática nas operações e que alimentam a cultura de inovação. São eles: Hub Carajás; Hub Descaracterização de Barragens; Hub Vargem Grande; Hub de Itabira; Hub de Projetos MFe; Hub Minas Paralisadas; Hub Serviços Técnicos; Hub do Porto Ponta Madeira; Hub da EFC; Hub Porto Tubarão; Hub EFVM; Hub Pelotização Tubarão; Hub de Navegação; Hub Portos Sul; e Hub do RH.
A empresa informa que mantém hoje um robusto portfólio de projetos ativos em pesquisa, desenvolvimento e inovação, que estão estruturados em 11 programas de PD&I estratégicos e organizados em torno de grandes verticais de transformação: Mineração Circular, Mineração do Futuro e Soluções para o Minério de Ferro.
No total, a Vale possui em seu portfólio mais de 365 projetos próprios, conduzidos em seis centros de pesquisa. Estes centros, que foram criados e são mantidos pela própria empresa, têm sob sua responsabilidade “desenvolver tecnologias e soluções sustentáveis para a mineração, mas também produzem pesquisas com foco na preservação da biodiversidade brasileira e nas mudanças climáticas”.
Além da atuação em seus próprios centros de pesquisa, a Vale mantém conexão com o ecossistema externo de inovação, tendo atuado com mais de 70 startups nos últimos cinco anos. Um exemplo nesse sentido é a Vale Ventures, uma iniciativa de corporate venture capital, criada em 2022, e que já comprometeu mais de US$ 100 milhões em capital para investimentos em startups de tecnologia pioneiras que tragam soluções sustentáveis para a mineração. “Nos últimos 15 anos, articulamos parcerias de PD&I com mais de 250 parceiros externos em universidades, institutos de pesquisa e órgãos de fomento”, informa a empresa.
Projetos de IA nas operações
As iniciativas de inovação já deram bons frutos para a empresa, pois desde 2017 já foram desenvolvidos mais de 45 produtos e implantados cerca de 1.500 modelos de Inteligência Artificial, em 70 projetos. “O uso de IA aumenta a produtividade e segurança e melhora a tomada de decisão em tempo real por meio da integração da cadeia de produção e logística, suportando também a jornada de descarbonização”, argumenta a Vale, mencionando como um dos projetos de maior impacto a utilização de IA na prevenção de fraturas nos trilhos da EFC (Estrada de Ferro Carajás), reduzindo substancialmente ocorrências que eram críticas para o funcionamento da operação. “A partir dos dados gerados pelas ferrovias, a empresa aplica uma solução que identifica se há uma ou mais fraturas em um determinado trecho, aumentando a segurança operacional”.
A empresa também menciona o projeto Sentinela, uma solução que usa IA para assegurar que sejam respeitados os limites de umidade do minério nos embarques em navios. A solução permite prever a umidade e o Limite de Umidade Transportável (TML) em cada porão dos navios antes do embarque acontecer, e com precisão de 97%. Com o uso da IA, é possível evitar a perda devido a paradas para esperar os resultados laboratoriais, com impacto direto na receita e eficiência da companhia.
A Vale informa ainda que inaugurou em outubro, em Belém, o seu novo Centro de Inteligência Artificial. Com isso, a capital paraense passa a abrigar um hub estratégico de tecnologia da empresa, voltado ao desenvolvimento de soluções em IA aplicadas a toda a cadeia de valor da mineração: das minas ao cliente final, passando por ferrovia, porto e centros de distribuição. Belém se junta aos espaços dedicados para IA da Vale em Nova Lima (MG), Vitória (ES) e Rio de Janeiro (RJ).
“O AI Center de Belém reforça o posicionamento do Pará como território-chave para a companhia, com foco no Corredor Norte (operações no Pará e Maranhão) e conexão com o projeto Novo Carajás. O desenvolvimento das soluções do centro conta também com a parceria da Accenture, IBM e Deloitte”.
Com aplicações reais e escaláveis, a IA está presente em toda a cadeia de valor, da mina ao porto, com impacto direto em segurança, produtividade e sustentabilidade. Como exemplos, a empresa cita:
- MinAInteligente: otimiza velocidade de caminhões fora de estrada para reduzir consumo de combustível e emissões.
- OptimusAI: sugere o set points das usinas de beneficiamento para maximizar a recuperação metalúrgica e diminuir consumo de insumos.
- Preditores ambientais: antecipam eventos como neblina, turbidez da água e emissão de particulados.
- Assistentes virtuais: como o Athena, que apoia operadores e mantenedores com informações sobre padrões, normas e indicadores
- Smart Compliance e AI Legal: aplicam IA para garantir conformidade e governança em áreas críticas.
Inovando na mineração circular
A Vale considera como uma de suas inovações mais relevantes nos últimos anos o Programa de Mineração Circular, denominado Waste to Value, em inglês, cujo objetivo principal é “transformar a lógica tradicional da mineração ao integrar os princípios de circularidade na cadeia produtiva de minério de ferro, tornando a operação mais eficiente, sustentável, contribuindo de forma efetiva para a redução de impactos e o aumento da longevidade das operações”.
O programa inclui soluções como beneficiamento otimizado, processamento a seco e técnicas de blendagem, permitindo a recuperação de resíduos que antes seriam descartados. Com isso, se reduz a geração de estéril e rejeito, contribuindo para a redução significativa da pegada ambiental das operações.
“Em 2024, foram entregues 12,7 milhões de toneladas de minério de ferro provenientes de fontes circulares, o que representou 4% da produção total da companhia no ano. A produção de coprodutos, como a areia sustentável, somou 1,4 milhão de toneladas. O programa possui mais de 150 iniciativas mapeadas e tem o potencial de atingir, até 2030, 10% da produção total de minério de ferro a partir de fontes circulares, além de reduzir a geração de estéril e rejeito em ferrosos”, destaca a companhia.
Nessa jornada, a Vale conta com a participação de outras instituições. Um exemplo é a parceria estratégica firmada com a UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) para criação do Colab de Mineração Circular, que tem como intuito promover o desenvolvimento de soluções inovadoras de economia circular na mineração e impacto multissetorial. Segundo a Vale, “o objetivo é criar um ambiente de fomento à inovação e de novos negócios de base tecnológica com foco em identificação, incubação e aceleração de soluções que promovam o reaproveitamento de rejeitos, estéreis e demais resíduos das operações de mineração”.
Para o presidente da Vale, Gustavo Pimenta, “a parceria com a UFMG representa um avanço importante não só para a Vale, mas para todo o setor. Esta iniciativa busca transformar a mineração, com impacto social positivo para a sociedade, e está alinhada à visão de futuro da Vale. Temos o potencial de atingir 10% da nossa produção de minério de ferro de fontes circulares até 2030. Queremos ampliar práticas sustentáveis e a colaboração com a UFMG trará um conhecimento acadêmico essencial para nossas atividades, o que ajudará a engajar a sociedade e os empreendedores locais para o tema”.
A parceria prevê um investimento inicial da Vale de aproximadamente R$ 6 milhões para a criação e consolidação do Colab de Mineração Circular. Para o vice-reitor da UFMG, “trata-se de uma ação importante na área de inovação e empreendedorismo que visa impactos sociais e econômicos significativos. Essa parceria contribui para a formação de alunos de graduação, mestrandos e doutorandos, integrando a presença da indústria na educação de engenharia”.
A Vale informa que o Colab de Mineração Circular “será um ambiente colaborativo, aberto a empresas, universidades, empreendedores, governo, fundos de investimento e comunidades, criando um ecossistema robusto e integrado. Os próximos passos da aliança entre Vale e UFMG envolvem a estruturação da iniciativa e a prospecção de parceiros interessados em desenvolver novos negócios em mineração circular e gerar valor compartilhado para a sociedade”.
Para Rafael Bittar, vice-presidente Técnico da Vale, a empresa teve resultados promissores em 2024, “provando que é possível unir produção de alta qualidade com práticas cada vez mais sustentáveis. Estamos investindo em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) para expandir a circularidade nas nossas operações, reduzindo a geração de rejeitos e, consequentemente, a necessidade de barragens e pilhas, com ganhos financeiros, ambientais e sociais”.
O programa de mineração circular Waste to Value abrange mais de 100 iniciativas focadas no melhor aproveitamento dos recursos minerais, seja reintroduzindo os resíduos no ciclo produtivo ou usando-os como insumos de coprodutos. “O programa busca maximizar a extração de minério a partir de pilhas e barragens existentes, reduzir a geração de novos rejeitos e desenvolver coprodutos, como areia e blocos para construção civil. A Vale também está investindo em novas tecnologias de sondagem para expandir o conhecimento geológico sobre recursos minerais anteriormente desconsiderados, entre outras ações em PD&I”. Além disso, as iniciativas de Mineração Circular geraram um benefício na redução de 23 mil toneladas de CO2 equivalente, o que corresponde à emissão de 14 mil carros populares.
Um exemplo de mineração circular mencionado pela Vale em Minas Gerais é o reaproveitamento do material das pilhas de estéril da mina Serrinha durante o processo de descaracterização das estruturas. No Pará, a operação do Gelado (recuperação do minério contido nos rejeitos da barragem) prevê o reaproveitamento de 138 milhões de toneladas de rejeitos de minério de ferro da barragem de Carajás. A Vale também criou a empresa Agera, com cerca de 40 empregados, para desenvolver o negócio de Areia Sustentável, produzida a partir do tratamento de rejeitos. “Com menos de dois anos da criação da Agera, já foram comercializadas mais de 2 milhões de toneladas do material”, informa a Vale, mencionando também uma Fábrica de Blocos na mina do Pico, em Itabirito (MG), que transforma rejeitos da mineração em blocos para construção civil que são doados para projetos sociais e utilizados em obras da companhia.
Outra tecnologia inovadora e exclusiva da Vale é o briquete de minério de ferro, produzido a partir da aglomeração a baixas temperaturas de minério de ferro de alta qualidade utilizando uma solução tecnológica de aglomerantes, que confere elevada resistência mecânica ao produto. A tecnologia, que levou cerca de 20 anos para ser desenvolvida no Centro Tecnológico da Vale, foi anunciada ao mercado em 2021 e, segundo a empresa, pode reduzir em até 10% a emissão de gases de efeito estufa no processo de produção de aço, ao permitir a eliminação da etapa de sinterização, que é intensiva em emissões de carbono. “Essa redução é relevante, quando se leva em conta que a siderurgia é responsável por cerca de 8% das emissões do mundo”, informa a Vale.
O briquete também reduz a emissão de particulados e de gases como dióxido de enxofre (SOx) e o óxido de nitrogênio (NOx), quando comparado aos processos tradicionais de aglomeração que demandam elevadas temperaturas e o uso de carvão, além de dispensar o uso da água na sua produção. Ainda de acordo com a Vale, “o briquete também pode ser utilizado na rota de redução direta, substituindo a pelota. Já realizamos com sucesso sete testes experimentais em reatores de redução direta em clientes nas Américas”. A Vale já tem uma planta de produção de briquete em Vitória (ES), inaugurada em 2023 e a segunda, que estava inicialmente programada para operar em 2024, tem previsão de iniciar produção até o final de 2025.
As duas plantas, somadas, terão capacidade para produzir 6 milhões t/ano de briquete. A empresa já fez um acordo com a Midrex, empresa norte-americana que lidera a tecnologia de redução direta na fabricação de aço, para uso do briquete em plantas de DRI (Redução Direta de Ferro). Com base nessa tecnologia, a Vale pretende construir Mega Hubs no Oriente Médio, Brasil e EUA para produzir HBI usando o briquete.
Automação como fator de segurança das pessoas
Para a Vale, a automação tem papel central no aumento da segurança de pessoas e ativos e na agilidade e produtividade do negócio. “A frota de equipamentos autônomos reduz consumo de diesel e emissão de carbono, aumenta a vida útil de componentes e de pneus, diminuindo o descarte desses materiais, e aumenta a performance da operação. Há uma grande sinergia entre as metas da Vale e o uso de autônomos”.
A companhia informa que tem em operação, no Brasil, 34 máquinas de pátio, 25 perfuratrizes e 34 caminhões autônomos. Até 2024, o valor do investimento para que esses equipamentos passassem a funcionar de forma autônoma foi de cerca de US$ 210 milhões, um investimento que inclui a compra e instalação do kit autônomo nos equipamentos (sensores, GPS e outros dispositivos), a solução computacional/aplicação, internet, sensores para outros veículos que circulam nas minas para que sejam detectados e, ainda, treinamento e capacitação de todos os empregados envolvidos na operação autônoma.
Um dos exemplos recentes é a implementação de um sistema autônomo de operação em três máquinas de pátio no terminal da Ilha Guaíba (TIG), em Mangaratiba, no Rio de Janeiro, permitindo que os equipamentos operem sem estar tripulados, o que retira pessoas de atividades com exposição a riscos. A implementação da tecnologia, denominada TIG, demandou investimentos de US$ 10 milhões.
A adoção da tecnologia permitiu o aumento da taxa de recuperação em 12,3% com relação ao método manual anterior, influenciando positivamente a capacidade de produção do porto. Outro ponto positivo foi que a implantação das máquinas autônomas possibilitou que empregados com deficiência pudessem atuar na operação das máquinas de pátio.
Para Rafael Bittar, os investimentos da mineradora em tecnologia e inovação são estratégicos, já que contribuem para aumentar a segurança e a confiabilidade das operações. “Nossa produção é cada vez mais próxima da mineração do futuro, reduzindo a exposição das pessoas ao risco e aumentando a agilidade e a produtividade do negócio. A automação tem papel central nesta evolução e seguiremos investindo em tecnologia para aprimorar nossas operações e contribuir para que a mineração seja cada vez mais segura e sustentável”, diz ele.
Para o presidente da Vale, Gustavo Pimenta, “a mineração do futuro será digital, autônoma e orientada por inteligência artificial” e por isso a Vale busca, no dia a dia, aplicar a Inteligência Artificial para “tornar as operações mais seguras para as pessoas e o meio ambiente, além de mais produtivas. É também uma ferramenta fundamental para enfrentarmos urgências climáticas, acelerando a descarbonização e a transição energética. Recebemos essas tecnologias como aliadas do nosso presente e do futuro que queremos construir. Mas o desafio está em garantir que a ética estabeleça limites, transparência e governança a todo esse processo”, conclui o principal dirigente da Vale.