Como escolher a melhor opção de bulk materials transport para sua operação

Por Lukas Paul

Em minerais e mineração, existem três opções principais para manuseio de bulk materials: caminhões, trens ou overland conveyors. Cada um tem seus pontos fortes e limitações, e a escolha certa depende das condições exclusivas do seu projeto. Selecionar o método de transporte que melhor se alinha com seus objetivos específicos de negócios, ambientais e regulatórios requer uma avaliação cuidadosa, juntamente com dados econômicos e operacionais.

Pipelines de lama e transportadores de cabos também são possibilidades de transporte, mas não serão explorados mais a fundo neste artigo.

VISÃO GERAL DOS MÉTODOS DE BULK MATERIAL TRANSPORT

Existem alguns prós e contras fundamentais associados aos três principais métodos de manuseio de bulk materials, resumidos abaixo.

TRANSPORTE RODOVIÁRIO

A principal atração do transporte rodoviário é a flexibilidade. Além das estradas, os caminhões exigem infraestrutura fixa mínima e se adaptam facilmente a rotas e destinos variáveis. Isso os torna úteis para rotas temporárias, vários pontos de distribuição ou locais com demandas variáveis.

Por outro lado, os caminhões a diesel podem causar poluição e perturbação para as comunidades locais. Existem riscos de segurança aumentados associados a vários movimentos de veículos. A escalabilidade é limitada pela capacidade da estrada e da frota, e os caminhões podem não ser a melhor opção para distâncias acima de 50 km.

Os caminhões normalmente exigem o menor dispêndio de capital inicial (CAPEX) em comparação com o transporte ferroviário e por correia. No entanto, os custos operacionais (OPEX) são comparativamente altos devido ao consumo contínuo de combustível, requisitos de mão de obra e manutenção de caminhões e estradas, todos os quais estão sujeitos à volatilidade do mercado. De acordo com uma comparação de custos de 2021, os caminhões basculantes têm um OPEX de cerca de € 0,85–€ 1,70 por tonelada. A maior variável é o número de viagens por hora.

TRANSPORTE FERROVIÁRIO

O movimento por transporte ferroviário combina alta capacidade de carga com custos operacionais moderados. Geralmente, é a melhor opção para bulk material transport de longa distância, normalmente para distâncias acima de 100 km. Oferecendo alto rendimento baseado em lotes, o transporte ferroviário é altamente escalável. Também tem uma pegada ambiental relativamente baixa e um bom histórico de segurança.

É claro que o transporte ferroviário nem sempre é uma opção prática – ou a ferrovia existe ou não – e construir sua própria ferrovia acarreta alto CAPEX. Onde a infraestrutura está disponível, o investimento inicial pode ser limitado a, digamos, uma instalação de carregamento de trem.

No entanto, complexidades operacionais, como agendamento rigoroso e transferências multimodais, aumentam os custos operacionais. Rotas fixas e horários complicados também significam que o transporte ferroviário carece de flexibilidade, tornando-o inadequado para operações que exigem fluxo contínuo de material.

O mesmo estudo de comparação de custos estima o OPEX ferroviário como moderado, em torno de € 0,21–€ 0,42 por tonelada.

SISTEMAS DE OVERLAND CONVEYOR

Transportadores de correia overland – sejam transportadores de correia de calha ou transportadores tubulares – são projetados para fluxo de material contínuo e automatizado. Os sistemas de overland conveyor podem fornecer uma rota muito mais direta, reduzindo a distância e o custo. Eles são capazes de negociar declives de até 20° (mesmo 30° com um transportador tubular), evitando túneis ou desvios. Ferramentas proprietárias, como a Ferramenta de Layout Overland da BEUMER (BOLT), agilizam o processo de design. O BOLT pode produzir um plano de rota 3D virtual completo, incluindo pontes, curvas e estruturas de transportador. Essa abordagem de design virtual facilita a coordenação dos trabalhos preliminares e acomoda as mudanças facilmente, reduzindo os prazos de entrega do projeto.

Sem viagens de retorno vazias como caminhões ou vagões ferroviários, os transportadores podem reduzir as emissões e diminuir os impactos ambientais. Sua natureza automatizada também minimiza os riscos de transporte e o erro humano, tornando os sistemas de transportadores uma opção de manuseio de bulk materials muito segura. Além disso, um alto grau de escalabilidade pode ser alcançado com medidas relativamente simples, como aumentar a velocidade da correia.

Por outro lado, os sistemas de transportadores são menos flexíveis do que os caminhões e são inadequados para operações de alimentação em lote. Embora simples e confiáveis, os transportadores exigem manutenção regular. Ferramentas digitais são cada vez mais usadas para reduzir as intervenções manuais ao mínimo.

Os sistemas de transportadores, como o transporte ferroviário, exigem um investimento inicial significativo. No entanto, o OPEX para sistemas de overland conveying pode ser tão baixo quanto € 0,13–€ 0,17 por tonelada. Isso é 5 vezes menor do que os caminhões e 2 vezes menor do que o transporte ferroviário.

CRITÉRIOS DE SELEÇÃO ESTRATÉGICA

1. CUSTO TOTAL DE PROPRIEDADE (TCO)

Selecionar a melhor solução de bulk material transport requer mais do que comparar o dispêndio de capital inicial. O Custo Total de Propriedade (TCO) combina o CAPEX com o dispêndio operacional contínuo para refletir o verdadeiro impacto financeiro ao longo da vida útil do sistema.

Projetos de curto prazo ou variáveis podem favorecer opções de baixo CAPEX, como transporte rodoviário, mesmo que o OPEX seja significativamente maior. Projetos de alto volume e longo prazo geralmente justificam um CAPEX mais alto para soluções com OPEX mais baixo, como transportadores ou transporte ferroviário.

Por exemplo, um terminal de grãos que movimenta cinco milhões de toneladas anualmente ao longo de uma década exigirá uma estratégia de investimento diferente de uma pedreira que fornece um milhão de toneladas ao longo de cinco anos.

2. REQUISITOS OPERACIONAIS E DE NEGÓCIOS

Além do custo, as realidades operacionais moldarão as decisões de transporte. Os principais fatores incluem:

• As toneladas anuais e a duração do serviço exigidas para seus materiais
• Se a rota viável para conveying ou transporte ferroviário difere da alternativa de transporte rodoviário
• O destino ou processo, uma vez que o material atinge seu ponto final

As práticas regionais preexistentes também devem ser consideradas. Na América do Sul (especialmente no Chile), os materiais às vezes são contentorizados. Isso favorece uma abordagem de transporte híbrida, usando transporte ferroviário para longa distância e caminhões para entrega de última milha ou mesmo uma combinação de caminhão, transporte ferroviário e conveying.

3. ANÁLISE DO VALOR PRESENTE LÍQUIDO (VPL)

A análise do VPL compara o valor presente dos fluxos de caixa futuros para cada opção de transporte, ajudando os operadores a ponderar modelos de alto CAPEX/baixo OPEX (transportadores, transporte ferroviário) contra modelos de baixo CAPEX/alto OPEX (transporte rodoviário).

Como exemplo, vamos considerar uma instalação que movimenta carvão de A para B. A rota rodoviária neste caso tem 35,4 km de comprimento, enquanto a rota de overland conveyor mais direta tem 14,3 km.

A economia operacional usando transportadores neste caso excede € 3,08 por tonelada, com base em 8.000 horas de operação por ano. Para um local que manuseia 10,9 milhões de toneladas anualmente, isso equivale a € 33,5 milhões em economia anual. A análise do VPL determina quando essas economias compensam o investimento inicial, orientando as decisões para operações sustentadas e de grande escala. Neste exemplo, o ponto de equilíbrio é de cerca de 3,5 anos.

4. CONSIDERAÇÕES AMBIENTAIS E DE SEGURANÇA

Sustentabilidade e segurança são considerações cada vez mais importantes, apoiando sua licença para operar e fortalecendo as relações com as partes interessadas.

• Emissões: Os transportadores e o transporte ferroviário emitem muito menos carbono do que frotas de caminhões a diesel, apoiando as metas ESG e a conformidade regulatória.
• Segurança: Sistemas automatizados como transportadores reduzem os riscos associados ao transporte rodoviário e minimizam o erro humano, criando ambientes de trabalho mais seguros.

Tabela 1: Comparação de caminhões a diesel, transporte ferroviário e overland conveyors em relação aos critérios de seleção estratégica

SOLUÇÕES DE TRANSPORTE DE MINERAÇÃO E MINERAIS

Claramente, identificar a melhor solução de manuseio de bulk materials depende de critérios específicos do projeto, mas há algumas conclusões de alto nível que podemos tirar:

• O transporte rodoviário é melhor quando a flexibilidade operacional é mais importante ou quando o capital inicial para infraestrutura fixa não é viável. Os caminhões continuam sendo a melhor opção para rotas variáveis e com várias paradas ou como contingência durante o downtime da infraestrutura.
• O transporte ferroviário é melhor onde grandes volumes devem ser transportados por longas distâncias, especialmente onde o acesso às redes ferroviárias existentes está disponível. O transporte ferroviário é exclusivamente adequado para conectar produtores de bulk materials – incluindo aqueles na mineração ou agregados – a terminais ou portos distantes.
• O overland conveyor é melhor quando a rota é fixa e altas vazões são necessárias, como mover materiais de locais de produção para instalações de processamento em um caminho consistente. Os transportadores podem ser projetados para gerenciar topografias desafiadoras e entregar materiais de forma eficiente, direta e com impacto operacional reduzido.

Na prática, uma solução combinada geralmente oferece os melhores resultados. Por exemplo, o material pode viajar por transportador do ponto de produção para um hub central, onde o transporte ferroviário lida com a distribuição de longa distância e os caminhões entregam aos destinos finais. Alternativamente, dentro de uma mina, os caminhões de transporte podem trazer o material para um ponto central onde ocorre a trituração e, em seguida, um overland conveyor traz o material para a planta para processamento posterior.

Tabela 2: Como caminhões, transporte ferroviário e overland conveyors se comparam em relação aos parâmetros específicos do projeto

PRINCIPAL CONCLUSÃO

Escolher o método certo de bulk material transport é uma decisão estratégica com implicações financeiras, operacionais e de sustentabilidade de longo prazo. Embora o transporte rodoviário ofereça flexibilidade, seu alto OPEX e impactos ambientais limitam sua adequação para grandes projetos contínuos. Os sistemas ferroviários e de overland conveyor, embora exijam maior investimento inicial, oferecem economias sustentadas, maior segurança e menores emissões.

Ao aplicar uma avaliação abrangente, englobando o Custo Total de Propriedade, a análise do Valor Presente Líquido, os requisitos operacionais e as considerações ambientais, as operações de mineração e minerais podem ir além das simples comparações de CAPEX e implementar estratégias de transporte resilientes que maximizem a eficiência, reduzam o risco e apoiem o crescimento de longo prazo.