BREVE HISTÓRICO DA EXPLORAÇÃO DO XISTO NA S

Castro (2003) relata que em 1932 foi instalada em São Mateus do Sul, Paraná, uma pequena indústria extrativa do xisto betuminoso, que, ao longo de alguns anos acumulou

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problemas, até que o governo Federal criou a Comissão da Industrialização do Xisto Betuminoso – CIXB – em 1951. A CIXB ficou subordinada ao Conselho Nacional do Petróleo com objetivo de estudar também o xisto do Vale do Paraíba e de outros depósitos existentes no Brasil. Em 1954, a CIXB foi incorporada a Petróleo S.A. – PETROBRAS – que criou a Superintendência da Industrialização do Xisto – SIX. Desde então vem sendo aplicados grandes recursos técnico e financeiro, objetivando o aproveitamento econômico dos depósitos de xisto brasileiros. Tendo em vista as características e os objetivos que se visam no País, (participação no abastecimento de combustíveis líquidos e gasosos e o aproveitamento do gás e enxofre), os xistos brasileiros exigiram sistemas próprios de processamento, não possibilitando o emprego de processos conhecidos e em operação em outros países.

Para comprovação da tecnologia desenvolvida em escala piloto, a PETROBRAS decidiu pela construção de uma usina semi-industrial denominada Usina Protótipo Irati. A montagem do módulo industrial começou em 1982 com previsão de conclusão em 3 anos aproximadamente e o investimento inicial foi estimado em 111,2 milhões de dólares. Este módulo foi concluído em 1991 e o custo real foi de aproximadamente 94,8 milhões de dólares. A SIX executou o projeto básico de um Módulo Industrial de Xisto, cujas obras foram concluídas em janeiro de 1992. Destina-se à produção de gás combustível, enxofre, GLP, nafta e óleo combustível.

Segundo Castro (2003), uma emulsão derivada de xisto foi desenvolvido em São Mateus do Sul no Estado do Paraná para uso em pavimentação de baixo custo, denominado Antipó para aplicação em TAP – Tratamento Antipó. A emulsão comercializada pela BR Distribuidora durante vários anos, com o nome “Antipó”, era constituída de óleo de xisto com pequeno percentual de asfalto de petróleo, o que lhe conferia excelente adesividade e poder de penetração no solo. Em decorrência destas características, aderia firmemente ao solo formando uma camada impermeabilizante.

O produto era de baixo custo, fácil manuseio, aplicado a frio e apresentava durabilidade de vários meses, dependendo da condição climática, volume de tráfego da via e classificação do solo. No entanto, apresentava um odor característico forte e não muito agradável quando manipulado.

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Castro (2003) descreve que os betumes de xisto exibem excepcional adesividade aos agregados minerais de forma que se constituem em excelentes insumos para preparação do Antipó, que requer justamente elevada penetração, afinidade com solos e poder aglutinante, propriedades intimamente associadas à fluidez e adesividade da fração oleosa constituinte.

As características do óleo de xisto para atender aos requisitos básicos exigidos para ser empregado na formulação do produto de TAP são:

a) Baixa volatilidade – para prevenir perdas por evaporação b) Baixa viscosidade – para favorecer a penetração no solo.

É necessário comentar que o uso do nome “ANTIPÓ” empregado na comercialização desta emulsão especial não foi muito adequado, visto que, existe de longa data no Brasil uma técnica de revestimento para baixo volume de tráfego que é denominada “Tratamento Antipó”. Este tratamento superficial teve ou tem especificação em alguns estados brasileiros.

Segundo ABEDA (2001), o Tratamento Antipó consiste no espalhamento de emulsão asfáltica catiônica, com posterior aplicação de agregado mineral, sobre uma superfície não pavimentada, com a finalidade de evitar a propagação do pó.

Em geral, o revestimento conhecido como Tratamento Antipó consiste no espargimento de material betuminoso e aplicação de areia grossa ou pedrisco, obtendo-se uma camada impermeável de ligante betuminoso e agregado, sobre uma base previamente imprimada. A partir de 2006, esta linha de produto foi descontinuada para venda pela BR Distribuidora, por razões comerciais.

Pugsley (1998) estudou o comportamento da emulsão “Antipó” de xisto frente a vários solos de diferentes municípios dos Estados do Paraná, São Paulo e Santa Catarina. Esse trabalho foi precursor nos estudos do produto comercializado pela BR Distribuidora com o nome “Antipó”. Na tabela 2.9 estão indicadas as composições granulométricas de dois solos estudados.

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Tabela 2.9: Composição dos solos do estudo de Pugsley (1998)

Tipo de solo ARGILA (%) SILTE (%) AREIA (%) Pedregulho

Areno - argiloso 14,7 9,5 75,8 -

Mistura saibro areia 25,3 6,0 58 0,4 Pugsley (1998) obteve os seguintes resultados para o solo areno-argiloso:

 “quanto maior o número de golpes aplicados no corpo-de-prova maior será o tempo para penetração do produto;

 quanto maior a taxa de aplicação do produto maior será a penetração;

 na fixação do número de golpes e variação da umidade constatou-se que com maior umidade ter-se-á maior penetração do produto;

 quanto maior o número de golpes ter-se-á menor penetração”. Para a mistura saibro – areia, o autor obteve os seguintes resultados:

 “ao se variar o número de golpes e fixando-se a taxa do produto conclui-se que quanto menor o nº de golpes, maior será a penetração;

 ao se variar a taxa de emulsão e nº de golpes, maior taxa maior penetração;

 ao se diluir o Antipó (proporção 2:1) para estudos observou-se que houve melhor penetração, porém os corpos-de-prova ficaram mais frágeis;

 ao se observar o tempo de secagem constatou-se que: maior taxa maior tempo, maior umidade menor tempo, maior nº de golpes maior tempo.

Durante um certo tempo, nova formulação desta emulsão com óleo de xisto foi comercializada pela BR Distribuidora com o nome comercial de CM PLUS.

Para Dantas Neto (2001), os resultados obtidos nos ensaios de imprimação mostraram que as imprimações realizadas com a emulsão CM PLUS apresentaram um comportamento satisfatório, quando comparado com o comportamento das imprimações com o asfalto

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diluído de petróleo CM 30 em corpos-de-prova compactados nas mesmas condições de umidade. Entretanto, observou-se que se aplicando o CM PLUS em condições de elevada secagem superficial do solo compactado, as imprimações perdiam a capacidade de penetração, provavelmente, devido à ruptura prematura da emulsão provocada pela retirada da água da emulsão pelo solo. O CM PLUS com adição de 2% de água apresentava uma viscosidade bem inferior a sua viscosidade original. Entretanto, as imprimações realizadas com este material, não penetraram nos corpos-de-prova compactados, mostrando que a adição de água à emulsão acelerou o seu processo de ruptura impedindo a penetração da imprimação.

Castro (2003) estudou 15 amostras de solo do revestimento primário em várias ruas de municípios dos Estados do Paraná e Espírito Santo e obteve os seguintes resultados para os solos estudados:

 “o ensaio de imprimação desenvolvido por Villibor (1981), revelou-se adequado ao teste da emulsão de óleo de xisto, tendo-se estabelecido a faixa de penetração aceitável de 4 a 13mm;

 Não houve diferença substancial da penetração na imprimação logo após a compactação em 24 horas depois. A irrigação prévia melhora a imprimação;

 A imprimação é mais efetiva na umidade de compactação inferior à ótima, porém, isto não se recomenda em campo;

 A imprimação de amostras compactadas no molde Marshall se faz mais facilmente do que as compactadas no anel de 50mm de diâmetro; em ambos os casos foi melhor o desempenho em amostras imprimadas 15 minutos após a compactação, em umidade inferior à ótima e em amostras imprimadas 24 horas após a compactação, na umidade ótima;

 Comprovou-se que a emulsão à base de óleo de xisto penetra mais no solo do que a convencional RM-1C (de ruptura média, catiônica, viscosidade a 50ºC);

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 Das 15 amostras estudadas, somente 4 amostras apresentaram penetração inferior à 4mm. “Isto indica a necessidade de revisão das especificações para tratamento com emulsão de óleo de xisto”.

Para Duque Neto (2004), o comportamento da técnica de aplicação de emulsão Antipó em 28 mostras de solos e misturas de solos, determinou parâmetros relacionados à durabilidade. Utilizou a metodologia MCT para classificação dos solos e adaptou os ensaios de desgaste usualmente aplicados a microrrevestimento para teste adicional da qualidade da imprimação. Além da emulsão à base de xisto, foram utilizadas no estudo duas outras emulsões desenvolvidas a base de óleo de xisto pela Petrobras (que vieram a ser a CM PLUS) e uma emulsão asfáltica RM-1C para aplicação da técnica tratamento Antipó.

Para Duque Neto (2004), as principais conclusões obtidas foram: foi possível aliar o ensaio de imprimação de Villibor (1981) e Castro (2003) para determinar a taxa mínima de emulsão necessária para a adequada penetração na base, a dois outros ensaios de desgaste adaptados para complementar a escolha da dosagem das taxas de emulsão e agregado. Para este autor é preciso complementar os ensaios de dosagem com ensaios mecânicos de desgaste para se ter certeza da qualidade do solo para a técnica. Sugere utilizar o ensaio de imprimação somente para determinação da taxa mínima de emulsão necessária para a imprimação da base de solo. Quando comparados os resultados obtidos nas análises dos solos e emulsões pelos dois ensaios adaptados (LWT e WTAT), pode-se verificar resultados aproximados. No entanto, ainda são necessários estudos para calibração entre os mesmos e o campo. Pode ser que somente um deles já seja suficiente para a seleção de materiais e taxas, para o tratamento Antipó.

Duque Neto (2004) conclui que para que a técnica do tratamento Antipó com emulsão de óleo de xisto seja bem sucedida é recomendada uma sequência de ensaios prévios para a escolha de materiais e dosagem de taxas (imprimação, LWT e WTAT adaptados) e também uma sequência de cuidados de campo. Os ensaios de laboratório permitiram uma análise criteriosa dos solos estudados e a escolha adequada da emulsão e taxas de emulsão e agregado para aplicação da técnica de tratamento Antipó completa.

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