Estudo Comparativo de Viabilidade
Técnico-Económica na Indústria Mineira:
Estudo de Caso Portugal e Estados Unidos da América
Evandro Miguel Azevedo Ribeiro
Dissertação do MEMG
Orientador: Miguel Fernando Tato Diogo Coorientador: Joaquim Eduardo Sousa Góis
Mestrado em Engenharia Minas e Geoambiente
Resumo
A indústria mineira, nos últimos anos tem-se munido da utilização de vários métodos para a estimativa dos possíveis custos para uma dada operação. Existem com uma grande variedade de parâmetros e pressupostos, contudo, não existe qualquer método com valores de referência. Em 1980, T. Alan O’Hara desenvolveu modelos matemáticos com o objetivo de estimar os custos de um projeto de mineração, mais tarde utilizado no software MAFMINE como um modelo de estimativa de custos. Contudo, não existe nenhum modelo conhecido que tenha em conta as diversas dificuldades estruturais, burocráticas e económicas de um dado país.
O cobre é um material presente em vários objetos no quotidiano da população mundial e a sua extração é de enorme relevância. Visto que é uma substância presente no planeta em diversas formas, o seu modo de extração será sempre diferente. Para isso todo o conhecimento dos possíveis custos a ter na sua extração pode ser um grande auxílio.
O presente trabalho utiliza os dados da produção de dois países, Portugal e Estados Unidos da América, e compara os resultados obtidos através do MAFMINE, como ferramenta de estimativa de custos. A sua aplicação de um modo adequado e eficaz permite dentro de determinados constrangimentos identificar os principais custos na fase de planeamento e projeto.
Palavras-Chave: cobre, economia, Estados Unidos da América, estimativa de custos, minas, modelos, Portugal, software
Abstract
In recent years, the mining industry has been using various methods to estimate the possible costs for a given operation. There are many methods using with a wide variety of parameters and assumptions. However, there is no method with reference values. In 1980, T. Alan O'Hara developed mathematical models in order to estimate the costs of a mining project, later used in Software MAFMINE as a cost estimation model. However, there is no known model that considers the various difficulties as bureaucratic, economic structural of a given country.
Copper is a material present in various objects in the daily life of the world population and its extraction is extremely important. From raw material to commodity it is available in various forms, worldwide, extraction mode will always be different. Thus, all knowledge of the possible costs to be extracted can be of great help.
The present work uses data from the production of two countries, Portugal and the United States of America, and compares the results obtained through MAFMINE as a cost estimation tool. A proper use of this type of software results identifying the main costs at the planning and concept stage of the project.
Keywords: Copper, economy, United States of America, cost estimation, mines, models, Portugal, software
Agradecimentos
A entrega desta dissertação representa o fim do meu percurso na Faculdade de Engenharia, o que se tornou uma fase importante a nível académico, mas também pessoal. Para que este objetivo fosse concluído gostaria de expressar o meu agradecimento.
Ao meu orientador e coorientador, Professor Miguel Tato Diogo e Professor Joaquim Góis agradeço pela total disponibilidade, colaboração, empenho, exigência, críticas e sugestões ao longo da realização desta dissertação, sem os quais não seria possível concluir.
Aos docentes do Departamento de Minas que contribuíram para a minha aprendizagem ao longo destes anos.
À Dra. Ana Rebelo, pela disponibilidade dos dados fornecidos e o interesse que demonstrou desde o início.
Aos meus colegas e amigos, com quem trabalhei ao longo do percurso académico e com os quais tive o prazer de partilhar bons momentos e espero que continuem. Em especial ao “4 Homens e um ….”, que sempre me apoiaram apesar de serem chatos como tudo às vezes, enfim.
À Rita, pelos últimos tempos de carinho, muita paciência e apoio incondicional que foi fundamental para o meu sucesso. Sem ti seria muito mais difícil, quase impossível, não esquecendo os teus pais.
Ao Luís por toda a ajuda que me deu nestes últimos anos.
Aos meus pais, por tudo o que me proporcionaram até hoje e os sacrifícios que fizeram para que conseguisse chegar até aqui apesar das dificuldades.
À minha avó e ao meu “mano”, que sempre me ajudaram e estiveram sempre ao meu lado nos períodos mais difíceis e contribuíram de forma decisiva para o meu crescimento como pessoa.
Ao meu avô, que sempre foi uma fonte de inspiração constante, dedico esta dissertação, com a esperança de que se estivesses cá tivesses orgulhoso de tudo que consegui nesta área.
Índice
Resumo ... i Abstract ... iii Agradecimentos ... v 1 Introdução ... 13 1.1 Contextualização do trabalho ... 13 1.2 Objetivos ... 14 1.3 Metodologia ... 14 2 Cobre ... 162.1 Breve História e Características do Cobre ... 16
2.2 Ciclo de Vida ... 18
2.3 Exploração do Cobre ... 20
2.4 Commodity do Cobre ... 26
3 Estudos de Caso ... 31
3.1 Portugal ... 31
3.2 Estados Unidos da América ... 36
4 Modelos Económicos ... 39
4.1 Utilização dos Modelos Económicos Escolhidos ... 39
4.2 Modelo O’ Hara ... 39
4.3 Software MAFMINE ... 40
4.4 Equações do MAFMINE ... 53
4.5 Ensaio Demo ... 62
5 Análise de Dados e Discussão de Resultados ... 69
5.1 Tratamento dos Dados ... 69
5.2 Portugal ... 71
5.3 Estados Unidos da América ... 79
5.4 Análise Comparativa ... 87
6 Conclusões ... 93
6.1 Trabalhos Futuros ... 95
Referências ... 97
Lista de figuras
Figura 1 - Exemplos de Artefactos em Cobre ... 16
Figura 2 - Linha do Tempo das Civilizações ... 17
Figura 3 - Diferentes aplicações do Cobre para uma Tonelada ... 18
Figura 4 – Fases do LCA ... 19
Figura 5 - Ciclo de Vida do Cobre ... 19
Figura 6 - Classificação de Recursos pelo CRIRSCO ... 20
Figura 7 - Classificação de Recursos pelo UNFC ... 21
Figura 8 - Maiores Reservas a nível Mundial ... 22
Figura 9 - Maiores Produtores a nível Mundial ... 22
Figura 10 - Principais Rotas Comerciais do Cobre ... 23
Figura 11 - Distribuição Geográfica dos dois Depósitos de Cobre ... 25
Figura 12 - Produção de Cobre a nível Mundial ... 28
Figura 13 - Fatores que Influenciam o Preço do Cobre ... 29
Figura 14 - Variação do Preço do Cobre ... 29
Figura 15 - Produção de Concentrado de Cobre em Portugal - DGEG ... 33
Figura 16 - Produção de Concentrado de Cobre em Portugal - USGS ... 33
Figura 17 - Comparação Produção de Concentrado em Portugal – DGEG e USGS ... 34
Figura 18 - Produção de Concentrado de Cobre em Portugal – ICSG ... 35
Figura 19 - Produção de Cobre nos Estados Unidos da América - USGS ... 37
Figura 20 - Descrição dos Dados Gerais ... 42
Figura 21 - Descrição da Mina a Céu Aberto ... 43
Figura 22 - Descrição da Mina Subterrânea ... 44
Figura 23 - Descrição das Infraestruturas ... 45
Figura 24 - Descrição da Lavaria ... 46
Figura 25 - Descrição do Financeiro ... 47
Figura 26 - Descrição dos Custos Operacionais ... 48
Figura 27 - Variação do PPI ... 63
Figura 28 - Evolução do Indexador Big Mac entre janeiro de 2016 até 2017 ... 67
Figura 29 - Distribuição de Percentagem do Ensaio Modelo ... 68
Figura 30 - Tabela Relatório Lunding Minnig ... 70
Figura 31 - Custo da Mina Subterrânea - Portugal ... 72
Figura 32 - Custos da Lavaria - Portugal ... 72
Figura 33 - Custos da Infraestruturas - Portugal ... 73
Figura 34 - Comportamento Preço e Custo Mina Subterrânea ... 73
Figura 35 - Comportamento do Custo da Lavaria com a Produção de cobre ... 74
Figura 36 - Distribuições dos Custos ... 74
Figura 37 - Custo de parcelas da Mina Subterrânea ... 75
Figura 38 - Comportamento do Custo de Perfuração e Profundidade do Poço ... 75
Figura 39 - Comparação entre custo de Equipamento e Produção de Cobre ... 76
Figura 40 - Comparação - Custo de Instalação de Ar comprimido e Produção ... 76
Figura 41 - Comparação entre Produção e Custo de Armazenamento ... 77
Figura 42 - Comparação - Custo de Alojamento e Nº Total de Trabalhadores... 77
Figura 43 - Comparação - Custo Alojamento e Nº Trabalhadores Mina Subterrânea .... 78
Figura 44 - Comparação - Produção e Nº Trabalhadores da Mina Subterrânea ... 78
Figura 45 - Custo da Mina Subterrânea – EUA ... 80
Figura 46 - Custo da Lavaria - EUA ... 80
Figura 47 - Custo das Infraestruturas - EUA ... 81
Figura 49 - Comportamento entre o Custo da Lavaria e a Produção de Cobre ... 82
Figura 50 - Distribuição dos Custos ... 82
Figura 51 - Custo das parcelas da Mina Subterrânea ... 83
Figura 52 - Comparação entre a Profundidade e o Custo de Perfuração do Poço ... 84
Figura 53 - Comparação entre Produção e Custo de Equipamentos de Mineração ... 84
Figura 54 - Comparação entre o Custo Instalação de Ar Comprimido e Produção ... 85
Figura 55 - Comparação entre Produção e Custo de Unidade de Armazenamento ... 85
Figura 56 - Comparação entre o Custo Alojamento e o Nª Total de Trabalhadores ... 86
Figura 57 - Comparação - Custo Alojamento e Nº Trabalhadores Mina Subterrânea .... 86
Figura 58 - Comparação - Produção e Nº Trabalhadores Mina Subterrânea ... 87
Figura 59 - Saldo para Portugal ... 88
Figura 60 - Saldo para Estados Unidos da América ... 89
Figura 61 - Comparação entre a Produção e o Saldo para Portugal ... 90
Figura 62 - Comparação - Produção e o Saldo para Estados Unidos da América ... 91
Figura 63 - Comparação - Preço e Saldo Portugal ... 91
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Maiores Produtores de Cobre a nível Mundial ... 23
Tabela 2 - Maiores Importadores e Exportadores de Cobre a nível Mundial ... 24
Tabela 3 – Quantidade Produzida em Portugal - DGEG ... 32
Tabela 4 - Produção de Cobre em Toneladas de Concentrado em Portugal - USGS ... 32
Tabela 5 - Produção de Cobre em Toneladas de Concentrado em Portugal - ICSG ... 35
Tabela 6 - Produção Concentrado de Cobre nos EUA - USGS ... 37
Tabela 7 - Classificação e Número de Entradas e Saídas ... 49
Tabela 8 - Classificação das Entradas e Saídas ... 49
Tabela 9 - Decomposição Efetivo Mina Subterrânea em Percentagem ... 59
Tabela 10 - Valores do PPI do MAFMINE ... 64
Tabela 11 - Lista dos Maiores PIB Mundiais em 2018 ... 65
Tabela 12 - Valores do Big Mac no MAFMINE ... 66
Tabela 13 - Custos Obtidos no Ensaio DEMO ... 67
Tabela 14 - Custos Obtidos pelo MAFMINE para Portugal ... 71
Tabela 15 - Custo Obtidos pelo MAFMINE para os Estados Unidos da América ... 79
Tabela 16 - Valores da Venda do Cobre ... 88
Lista de Equações
Equação 1 - Cálculo da Área do Poço ... 53
Equação 2 - Custo Estimado da Perfuração do Poço ... 53
Equação 3 - Cálculo Custo Desenvolvimento ... 54
Equação 4 - Cálculo do Diâmetro do Poço de Extração ... 54
Equação 5 - Cálculo da Potência do Motor ... 54
Equação 6 - Cálculo da Velocidade de Extração ... 54
Equação 7 - Cálculo da Altura da Torre ... 54
Equação 8 - Custo Equipamento da Torre ... 54
Equação 9 - Custos Instalação de Equipamentos ... 55
Equação 10 - Custos dos Edifícios ... 55
Equação 11 - Custos da Estrutura da Torre ... 55
Equação 12 - Cálculo do Consumo de Ar ... 55
Equação 13 - Custo dos Compressores ... 55
Equação 14 - Custo da Instalação ... 55
Equação 15 - Custo dos Equipamentos de Mineração ... 55
Equação 16 - Custo da Instalação da manutenção ... 56
Equação 17 - Custo da Unidade de Armazenamento de Concentrado ... 56
Equação 18 - Custo dos Serviços Auxiliares ... 56
Equação 19 - Custo do Alojamento ... 56
Equação 20 - Nº de Efetivo para Câmaras e Pilares ... 57
Equação 21 - Nº de Efetivo para Lavaria ... 57
Equação 22 - Nº Efetivo Manutenção Câmaras e Pilares Não Muito Mecanizada ... 57
Equação 23 - Soma Total do Efetivo para Mina Subterrânea e Lavaria ... 57
Equação 24 - Nº de Trabalhadores para Serviços Gerais ... 58
Equação 25 - Soma Total do Efetivo da Mina Subterrânea, Lavaria e Manutenção ... 58
Equação 26 - Nº de Trabalhadores para os Serviços Administrativos ... 58
Equação 27 - Soma Total do Efetivo da Mina Subterrânea, Lavaria e Manutenção ... 58
Equação 28 - Estimativa do Custo de mão-de-obra para Mina Subterrânea ... 59
Equação 29 - Estimativa do Custo de Materiais de Consumo ... 59
Equação 30 - Estimativa do Custo de mão-de-obra para a Lavaria ... 59
Equação 31 - Estimativa do Custo do Material Consumível ... 59
Equação 32 - Estimativa do Custo de mão-de-obra para a Manutenção ... 60
Equação 33 - Estimativa do Custo de Material de Consumo ... 60
Equação 34 - Estimativa do Custo de mão-de-obra nos Serviços Gerais ... 60
Equação 35 - Estimativa do Custo de Material de Consumo ... 60
Equação 36 - Estimativa Custo mão-de-obra para Serviços Administrativos ... 60
Equação 37 - Estimativa do Custo de Material de Consumo ... 61
Equação 38 - Custos Associados a Nível Ambiental ... 62
Equação 39 - Cálculo do Fator de Indexação ... 63
Equação 40 - Cálculo da Quantidade de Minério ... 69
1 Introdução
.
1.1 Contextualização do trabalho
A indústria mineira caracteriza-se por um conjunto de aspetos específicos que lhe conferem alguma particularidade no que toca à vertente económica. Entre estes aspetos é possível salientar os aspetos ambientais, na fase da exploração do jazigo, tecnológicos no caso das dificuldades presentes no desenrolar dos trabalhos e nos mercados devido à variação constante do preço dos produtos que são extraídos o que faz com que torne o jazigo viável para exploração. A constante instabilidade das cotações dos minérios nos mercados impõe que as empresas sejam obrigadas a uma persistente procura de novos locais de extração para que seja possível extrair o produto tendo o menor prejuízo possível.
Ciclo de vida de todos os produtos é um conceito que apresenta todas as fases de vida de um dado produto desde a sua formação ou extração, até todos os tipos de possíveis transformações que este possa ter sofrido para se transformar num produto final. Num ciclo de vida bem estruturado, o produto pode ter várias possibilidades de produto final e até em certos casos ser renovado. Neste caso, é possível vender o mesmo produto duas vezes, depois de o reciclar, conseguindo assim uma maior rentabilidade do produto ao longo do seu ciclo de vida, diminuindo o desperdício e a produção exagerada.
Uma boa gestão de um projeto mineiro é relevante, principalmente no que toca à sua gestão económica uma vez que os preços de venda do minério nos mercados variam conforme a sua cotação. Uma gestão cuidadosa em termos de viabilidade económica é muitas vezes auxiliada com o uso de alguns algoritmos e/ou modelos financeiros para auxiliar na tomada de decisões.
O mercado do cobre depende de vários fatores que não podem ser controlados por este, como a procura a nível mundial e a oscilação do preço dos mercados de outros materiais como o alumínio e o do petróleo. A quantidade de stocks presentes a nível mundial, que muitas das vezes não são conhecidas, é outro dos vários fatores que é
necessário ter em atenção quando se pretende vender o concentrado de cobre. O constante aumento do consumo a nível mundial é um fator que é necessário satisfazer, o que traduz, numa preocupação constante.
No sentido de ilustrar foi realizado um estudo comparativo usando o produto mineral, o cobre, em dois diferentes países, sendo estes Portugal e Estados Unidos da América entre os anos de 1990 até 2011. Neste período foram recolhidos dados estatísticos da produção para cada um dos locais, sendo para Portugal, a Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG), nomeadamente na revista Boletim de Minas, publicada anualmente, e no site do United States Geological Services (USGS). Para os Estados Unidos da América os dados foram recolhidos no United States Geological Services (USGS).
Para este tipo de trabalho foi necessária a utilização de um modelo para que fosse possível a análise dos resultados, sendo o modelo escolhido o MAFMINE. Este software é um modelo simplista de variabilidade técnico-económica, onde o seu resultado apresenta uma estimativa de custo de produção para um dado minério.
1.2 Objetivos
O objetivo principal deste trabalho é a utilização de um modelo preditivo no estudo de viabilidade técnico-económica da exploração de uma commodity, neste caso do cobre, fazendo assim um estudo comparativo entre Portugal e Estados Unidos da América na produção de cobre de cada país. Os dados da produção foram recolhidos com a intenção de serem inseridos num algoritmo, de modo a facilitar a análise comparativa entre os dois países.
Como objetivo final, perspetivar valor futuros de sustentabilidade no mercado da commodity objeto de estudo, neste caso, cobre, com recurso aos valores do histórico de produções e valor de cotação do mercado do minério. Com isto seria possível perspetivar com alguma certeza o custo relativamente aos trabalhos necessários para a extração do minério, tendo simplesmente o utilizador de preencher os parâmetros de forma mais completa possível.
1.3 Metodologia
A metodologia deste trabalho foi organizada em 4 etapas:
1. Recolha de informação da commodity em estudo, como a sua caracterização e enquadramento a nível nos países em estudo e a nível global. Nesta recolha de informação foi realizado uma revisão bibliográfica exaustiva relativamente ao cobre desde a altura em que é extraído em minério até a altura em que é vendido nos mercados como concentrado, contemplando assim todo o ciclo de vida do cobre.
2. Identificação dos dois países para a realização do estudo comparativo e consequentemente da base de dados relativamente a cada um deles sobre a
commodity, sendo estas, para Portugal, na Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG), nomeadamente na revista Boletim de Minas, publicada anualmente, e no site do United States Geological Services (USGS). Por fim para Portugal foram também obtidos dados do Internacional Copper Study Group (ICSG) Para os Estados Unidos da América os dados foram recolhidos no United States Geological Services (USGS), entre os anos de 1990 até 2011.
3. Identificação de modelos económicos na área de estudo e com ligação à indústria mineira, para que fosse possível criar parâmetros de comparação. Foi escolhido o programa MAFMINE, que provém de um modelo criado inicialmente por O’Hara numa publicação em 1980. Este modelo já sofreu algumas correções devido ao desenvolvimento da indústria ao longo dos anos.
4. Utilização e tratamento dos dados para que possam ser inseridos no programa com o objetivo de os explorar e questionar, fazendo uma análise de resultados relativamente aos relatórios finais criados pelo software, tendo em conta as saídas do mesmo.
Os pressupostos, valores de referência e demais parâmetros utilizados bem como os resultados obtidos no decurso do presente trabalho, por uma questão de conveniência e estruturação estão publicados nos Anexos à presente dissertação.
Figura 1 - Exemplos de Artefactos em Cobre (Fonte: ICGS, 2018)
2 Cobre
2.1 Breve História e Características do Cobre
O cobre é um metal com diferentes fins de uso universal de grande aplicação. O seu nome provém do tempo dos gregos e romanos, devido a uma ilha de Chipre, localizada no mar mediterrâneo, que era chamada de Cyprium, que mais tarde deu origem à palavra Cuprum, originando o seu símbolo químico [Cu], com o número 29 na Tabela Periódica classificado como metal de transição (ICSG, 2017).
Este pode ser utilizado quer na forma pura, quer combinado com outros metais formando assim ligas, como por exemplo o bronze. O cobre foi o primeiro metal a ser utilizado pelo homem há cerca de 10 mil anos em vários artefactos e moedas, como ilustra a Figura 1. A presença destes utensílios foi encontrada em vários momentos da história da humanidade e em vários continentes. O cobre era usado na idade do bronze, por volta de 2500 A.C., pelos egípcios nas suas estruturas.
Na América do Sul, civilizações como os Incas, Maias e Astecas exploravam cobre como um metal precioso. Também na Idade Média foram produzidos no continente asiático vários objetos de bronze. O último grande marco histórico do cobre foi na revolução industrial com os descobrimentos relacionados com a eletricidade e o magnetismo, (ICSG, 2018).
Idade da Pedra (600 mil A.C.) Idade da Argila (14 600 A.C.) Idade do Cobre (4 500 A.C.) Idade do Bronze (3 300 A.C.) Idade do Ferro (1 200 A.C.) Idade do Aço (1 800 D.C.) Idade do Silício (século XX)
Figura 2 - Linha do Tempo das Civilizações (Fonte: ICGS, 2018)
A Figura 2 destaca a importância do cobre desde o início da civilização até aos dias de hoje.
O cobre pode ocorrer tanto no estado elementar, como na forma de sulfuretos, óxidos, carbonatos e silicatos. Dada a sua ocorrência como mineral nativo, este poder ser encontrado em diversas aplicações tais como ferramentas, armas e utensílios ao longo das civilizações.
O cobre encontra-se no estado sólido a temperatura ambiente, tem como principais características um ponto de fusão de aproximadamente 1357,77 K (1 084º C), com uma cor avermelhada, alaranjada ou até acastanhada. É um material dúctil e maleável com elevada resistência à tensão apresentando um alto grau de condutibilidade elétrica e térmica, (Firme, 1975).
Com as propriedades descritas anteriormente, foi possível promover o seu intenso uso em eletricidade e outras aplicações industriais. O cobre para além de bom condutor de calor e eletricidade é usado em fios elétricos, na fabricação de bronze e latão, tratamento da água e em objetos ornamentais. Pode ser extraído de pelo menos dezassete minerais, dos quais o mais importante é a calcopirite CuFeS2.
Na natureza, o cobre pode ser visível em vários minerais. Entre estes grupos são conhecidas cerca de 170 espécies minerais, das quais apenas algumas apresentam importância económica. Os principais minerais de sulfuretos de cobre são calcopirite (CuFeS2) com um teor em cobre de 34,5% e a calcosite (Cu2S) contendo 80% de cobre.
Também é possível encontrar em outros tipos de minerais como a covelite (CuS), bornite (Cu5FeS4), tetrahedrite ((Cu, Fe) 12Sb4S13) e enargite (Cu3AsS4). Este elemento
também pode ser encontrado sob a forma de minérios oxidados e de minérios carbonatados, como por exemplo a cuprite (Cu2O) na forma de óxido e a azurite
(2CuCO3) na forma carbonatada, (Cheminova, 2016).
Os minérios de cobre sulfuretados encontram-se predominantemente em zonas com uma profundidade elevada, os minérios de cobre oxidados encontram-se predominantemente numa zona mais à superfície.
O cobre é um dos minerais mais utilizados e versáteis do mundo tendo como aplicações finais vários objetos expressos na Figura 3.
Figura 3 - Diferentes aplicações do Cobre para uma Tonelada (Fonte: Copper Aliance)
.
O pictograma da Figura 3 evidencia a incontornável presença quotidiana de grande variedade de produtos finais decorrentes da utilização de “uma tonelada de cobre” como matéria-prima.
2.2 Ciclo de Vida
2.2.1 Avaliação do Ciclo de Vida
A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) de um dado produto é dada desde a sua extração de matéria-prima, passando pelas várias etapas de produção, distribuição e utilização até ao seu destino final. A ACV é uma técnica para avaliar os aspetos ambientais e potenciais impactos associados a um dado produto processo ou serviço, tendo em conta, entradas e saídas, avaliando os seus possíveis impactos ambientais e interpretar resultados sobre uma decisão sobre a saúde pública e impactos ambientais dos produtos, (ISO14040, 2006).
É uma metodologia padronizada, que confere transparência e fiabilidade. As normas presentes pela Organização Internacional de Normalização (ISO) nas ISO 14040 e 14044 descrevem as principais fases de uma avaliação do ciclo de vida e presente na Figura 4.
1. Objetivo e âmbito; 2. Análise de inventário; 3. Avaliação de Impacto; 4. Interpretação.
Figura 5 - Ciclo de Vida do Cobre (Fonte: Copper Aliance)
2.2.2 Avaliação do Ciclo de Vida do Cobre
O ciclo de vida do cobre começa com a extração do minério para a obtenção do produto final através das várias etapas. Uma vez obtido o produto finalizado, este é vendido nos mercados, para que estes sejam usados durante a sua vida útil até que este tempo se esgote. No caso do cobre quando o tempo de vida útil acaba, a solução mais favorável é a reciclagem, como demonstra a Figura 5.
A produção do cobre pode ser afetada nos mercados devido ao uso de outros materiais. Um dos mercados mais abrangidos pela indústria do cobre é o de cabos e
Figura 4 – Fases do LCA (Fonte: Copper Aliance)
Figura 6 - Classificação de Recursos pelo CRIRSCO (Fonte: Almeida 2014)
telecomunicações (Ayres, 2013). Logo, o aumento da procura irá provocar um impacto direto na produção, o que irá fazer com que esta aumente. A reciclagem do cobre engloba o processo de produção, mas com uma redução de etapas. Isto leva a que se obtenha uma redução do gasto de energia em relação à extração de cerca de 85% uma vez que o cobre é 100% reciclável, (Cardoso et al., 2013).
2.3 Exploração do Cobre
2.3.1 Recursos e Reservas
Recursos minerais são um recurso natural, que foram extraídos da crusta terrestre. A localização das suas ocorrências com valor económico resulta de processos geológicos o que não é controlável pelo Homem. São uma mais-valia económica natural dos territórios onde ocorrem e são imprescindíveis à manutenção dos padrões do dia-a-dia na sociedade, (Filipe et al., 2010).
Os recursos minerais de um dado território estão relacionados com a geologia do local. No caso do cobre, este encontra-se em vários locais do planeta, fazendo com que os maiores produtores estejam dispersos pelo globo. As formas e as variedades como estes se apresentam estão devidamente classificadas, contudo é desconhecida a sua exata dimensão e magnitude, (Fernanda, 1994).
Existem atualmente dois sistemas internacionalmente reconhecidos de classificação de recursos e reservas minerais, o Committee for Mineral Reserves International Reporting Standards (CRIRSCO)1 e a Classificação Quadro das Nações Unidas (UNFC),
que foram desenvolvidos para a criação de relatórios para companhias cotadas em bolsa de valores, de modo a fornecer uma informação adequada e consistente, assim como uma garantia de qualidade para o cálculo de recursos e reservas minerais. Segundo a CRIRSCO foram definidas duas categorias principais: Recursos Minerais e Reservas Minerais, com as respetivas subcategorias denominadas como Recursos Minerais Medidos, Indicados e Inferidos e ainda as Reservas Minerais Prováveis e Provadas. Esta classificação pode ser observada na Figura 6.
1
Figura 7 - Classificação de Recursos pelo UNFC (Fonte: Almeida 2014)
A UNFC2 foi desenvolvida para fornecer um sistema total e inclusivo, para poder ser
usado na inventariação de recursos minerais e nas políticas sobre esses mesmos recursos. A UNFC é anterior à do CRIRSCO e tem um propósito diferente. A UNFC é mais complexa e mais extensa que a do CRIRSCO e engloba outros recursos além recursos minerais sólidos, sendo que o seu objetivo principal é o de fornecer um método genérico para uso governamental e intergovernamental no âmbito da regulação e estatística. É de realçar o facto de não existir conflito entre as duas, isto porque a classificação CRIRSCO fornece por si só as especificações para as correspondentes categorias dentro da classificação UNFC como demonstra a Figura 7.
A UNFC não comporta o conceito de “Competência”, isto é, não define o que é uma “Competent Person”, pessoa que toma a responsabilidade pessoal por estimativas, nem fornece diretrizes que indiquem o guião para a elaboração escrita deste tipo de relatórios. Outra distinção entre o CRIRSCO e a UNFC é que a classificação inclui as definições de material como “Não Descoberto” e “Não Económico”, que não é possível ser incluído num relatório segundo a CRIRSCO, (Almeida, 2014).
Relativamente às duas classificações representadas nas Figuras 6 e 7 a CRIRSCO é do tipo bidimensional, com os eixos definidos para o conhecimento geológico e para os
2
11% 21% 3% 6% 10% 7% 6% 6% 2% 2% 26%
Reservas de Cobre a nível Mundial
Austrália Chile China Indonésia Peru Rússia México EUA RD Congo Zâmbia Outros
Figura 9 - Maiores Produtores a nível Mundial Figura 8 - Maiores Reservas a nível Mundial
fatores de modificação, enquanto a classificação UNFC é tridimensional, com eixos para o conhecimento geológico, viabilidade do projeto e viabilidade socioeconómica.
As reservas mundiais de cobre, medidas e indicadas, atingem atualmente cerca de 607 milhões de toneladas de metal contido. Considerando a procura atual de cobre refinado, da ordem de 11,8 milhões de toneladas, tais reservas dariam para abastecer o mundo por cerca de 50 anos, (GE-902, 2019). Em 2018 mais de 40% das reservas mundiais estavam localizadas no Chile (21%) Austrália (11%) e Peru (10%). A seguir, com valores representativos, pode citar-se Rússia (7%), Indonésia (6%), México (6%) e Estados Unidos América (6%), (“Largest Copper Reserves Worldwide by Country 2018 | Statistic”, 2018).
Relativamente aos 10 maiores produtores do cobre a nível mundial, estes encontram-se, tal como as reservas, distribuídos pelo globo, como é possível visualizar na Figura 9.
Figura 10 - Principais Rotas Comerciais do Cobre (Fonte: ICGS, 2018)
O maior produtor de cobre atualmente é o Chile, com um total de 5500 milhares de toneladas, seguindo pelo Peru e China. No último lugar dos maiores produtores encontra-se o México com um total anual de 620 mil toneladas de cobre, (Pines, 2018).
Tabela 1 - Maiores Produtores de Cobre a nível Mundial (Fonte: Pines, 2018)
Posição País Toneladas (Milhares)
1º Chile 5500 2º Peru 2300 3º China 1740 4º EUA 1410 5º Austrália 970 6º Rep. Congo 910 7º Zâmbia 740 8º Canadá 720 9º Rússia 710 10º México 620
Os produtos do cobre são comercializados a nível internacional. Existe uma grande variedade de produtos provenientes do cobre a serem negociados internacionalmente, como por exemplo, concentrados e produtos provenientes deste. Este está contido em produtos globalmente comercializados como eletrodomésticos e automóveis. A constante mudança nos regulamentos de comércio, tais como direitos de importação ou quotas de exportação podem ter impactos no comércio internacional, (ICSG, 2018).
Nos 10 maiores exportadores de concentrados e minério de cobre no ano de 2017, representados na Figura 10 e na Tabela 2 salienta-se no topo da tabela o Chile, seguindo-se o Peru e a Austrália. Sendo estes três países os principais exportadores a nível mundial no ano 2018. O país que se encontra em 8º lugar é o Brasil, seguido pela Indonésia e por fim pelo Cazaquistão. Por outro lado, os 10 maiores importares de cobre
no ano de 2017 foram a China, Japão e Espanha. Nos últimos 3 lugares do top 10 encontra-se as Filipinas, Rússia e o Brasil, (ICSG, 2018).
Tabela 2 - Maiores Importadores e Exportadores de Cobre a nível Mundial
Posição Importadores Exportadores
1º China Chile
2º Japão Peru
3º Espanha Austrália
4º Rep. Coreia Espanha
5º Índia México 6º Alemanha Mongólia 7º Bulgária Canada 8º Filipinas Brasil 9º Rússia Indonésia 10º Brasil Cazaquistão
Tendo em conta as estatísticas recolhidas nas Figuras 8, 9 e 10 juntamente com as Tabelas 1 e 2, é possível fazer algumas conclusões relativamente a alguns assuntos do mercado comercial. O Chile está atualmente no primeiro lugar nos países com maiores reservas a nível mundial, sendo o maior produtor e exportador do globo, tomando assim um lugar de extrema importância relativamente ao mercado do cobre a nível mundial. Outro país que se destaca pela sua importância é o Peru, estando colocado no segundo lugar dos produtores e no terceiro lugar de reservas a nível mundial. Este país encontra-se no encontra-segundo lugar nos paíencontra-ses mais exportadores. A China que finaliza o top 3 de produtores e de reservas, é o maior importador de cobre a nível mundial, podendo assim concluir-se que é um dos maiores consumidores em todo o globo. Existem certos países como a Espanha e o Cazaquistão que se encontram como um dos maiores exportadores no globo, contudo não são dos maiores produtores o que pode levar a inferir que grande parte da sua produção é exportada e não é usada para consumo interno, ao contrário de países como o Peru, Austrália e Canadá.
2.3.2 Métodos de Exploração
Podem ser citados sete principais tipos de depósitos minerais de cobre. Sendo estes porfiríticos, sedimentares, vulcanogénicos, de segregação magmática, de escarnitos, filonianos e de cobre nativo, apresentando cada um deles uma distinta história de formação geológica, (Amarante, 2001).
De entre os tipos citados, os de maior relevância económica, de onde se extraem de 85% a 90% da produção mundial mineral são, (Amarante, 2001):
• Porfiríticos: associados à intrusão ígnea. Os minerais de cobre apresentam-se dispersos nas rochas. São os mais abundantes. Geralmente associados ao molibdénio. Representam cerca de 60% das reservas mundiais de cobre. O mineral de cobre geralmente é a calcopirite (CuFeS2) disseminada.
• Sedimentares ou estratiformes: associada a rochas sedimentares. Neste tipo de depósito há predominância de sulfetos, principalmente a pirite (entre 10% a
90%). Em torno de 15% das reservas mundiais são provenientes deste tipo de depósito.
• Vulcanogénicos: representam aproximadamente 15% das reservas mundiais de cobre, formados por precipitação química de metais com outros elementos a partir de exalações vulcânicas.
A Figura 11 demonstra a distribuição geográfica no planeta dos dois tipos de depósitos.
Figura 11 - Distribuição Geográfica dos dois Depósitos de Cobre (Fonte: USGS, 2008)
As operações de lavra nas minas de cobre podem ser a céu aberto, subterrânea ou mista. Atualmente, cerca de três quartos da produção mineral de cobre provêm de minas a céu aberto. O restante, cerca de 25% é obtido a partir de minas subterrâneas, (Fernando, n.d.).
A decisão pelo método de lavra a ser utilizado está ligado a vários fatores. Entre eles estão: Localização do corpo de minério (profundidade) Distribuição e forma do corpo de minério Profundidade e extensão do capeamento (custo para
remoção do estéril) Teor do minério Características do minério e
rochas participantes do depósito
Topografia
A lavra a céu aberto envolve as seguintes etapas: decapagem, perfuração, detonação, carregamento e transporte (SME, 2002). Utilizam-se bancadas, dispositivos de contenção, pilhas de deposição de estéril. Os equipamentos que são empregados neste método são: equipamentos de perfuração, pás carregadoras, camiões e telas transportadoras, em alguns casos. Os insumos mais utilizados são os explosivos, pneus, combustíveis e lubrificantes (SME, 2002).
A lavra subterrânea envolve os seguintes sistemas: galerias, câmaras e/ou poços e dispositivos de contenção de estéril. Os principais equipamentos envolvidos na operação de lavra subterrânea são: perfurações, camiões, elevadores, sistemas de ventilação e drenagem. Os principais insumos utilizados na operação de lavra subterrânea são os seguintes: explosivos, energia elétrica, combustíveis e lubrificantes.
2.4 Commodity do Cobre
Uma commodity é um bem básico usado no comércio que é intercambiável com outras mercadorias do mesmo tipo. Commodities são mais frequentemente usadas como insumos na produção de outros bens ou serviços. A qualidade de um determinado produto pode diferir ligeiramente, mas é essencialmente uniforme entre os produtores. Quando eles são negociados em bolsa, as commodities também devem atender a padrões mínimos especificados, também conhecidos como grau básico, (Chen, 2018).
O cobre é considerado uma “commodity”, o que facilita e torna transparentes as negociações do seu preço. O preço é determinado pelo mercado e negociações nas bolsas de valores.
Existem três entidades financeiras que são tomadas como referências mundiais utilizadas para definição do preço do cobre: a bolsa de valores de Londres (LME – London Metal Exchange)3
, bolsa de Nova Iorque (COMEX/NYMEX – Commodity Exchange Division of the New York Mercantile Exchange)4
e a bolsa de Xangai (SHME – Shangai Metal Exchange)5
, (ICSG, 2018).
A LME foi fundada em 1877 sendo que o mercado remonta ao ano de 1571 com a abertura do Royal Exchange em Londres. No início da sua atividade apenas cobre era comercializado. Posteriormente foi estendido para outros metais o que se mantém até à atualidade. A bolsa de Nova Iorque começou no meio do século XIX, mas só em 1933 a COMEX foi estabelecida com a fusão de quatro companhias de valores, sendo estas a de metal, borracha, seda e de peles. A partir dos anos 1970 até 1990 juntaram-se a COMEX e a NYMEX. Atualmente encontra-se no World Trade Center. A SHME, é a bolsa mais recente, estabelecida em 1992, sendo criada para a troca de metais não ferrosos incluindo cobre, chumbo, zinco, entre outros. A bolsa é localizada na cidade de Shangai e é considerada uma ponte entre as duas bolsas anteriores devido à sua localização geográfica.
Na bolsa de Londres (LME) o cobre é negociado em lotes de 25,0 toneladas e é cotado em US$/t (dólar americano por tonelada). Na bolsa de Nova York a negociação é feita em lotes de 25000,0 libras, aproximadamente 11,3 toneladas, e o preço é negociado em ¢US$/lb (centavos de dólar por libra). Em Xangai, na SHME trabalha-se com lotes de 5,0 toneladas e a cotação é em CNY$/t (moeda chinesa “renminbi” por tonelada), (ICSG, 2018). 3 https://www.lme.com/ 4 https://www.cmegroup.com/company/nymex.html 5 https://www.metal.com/
Nas bolsas de valores também se negociam preços fixos para contratos futuros (30, 60 e 90 dias). A cada contrato realizado são negociados vários aspetos, entre estes: a qualidade, a quantidade, o prazo de entrega, o stock, entre outros.
O mercado de cobre trabalha com compra e venda de concentrados de minério de cobre, ligas, principalmente, bronze e latão, além de produtos semiacabados como por exemplo, fios, barras, tubos, chapas, folhas, peças fundidas.
No ciclo do cobre a reciclagem tem uma importância fundamental. O mercado de sucatas tem tido uma enorme importância nos últimos anos. Existem classificações para qualidade e origem da sucata, o que influencia no preço de comercialização. As sucatas podem ser recuperadas do próprio processo produtivo. Também podem ser provenientes de diversos produtos/utensílios que chegaram ao final da vida útil e são descartados e recolhidos para a reciclagem.
O preço do cobre metálico varia em função da procura e oferta do metal e da quantidade existente em stock. Existe uma tendência do aumento de stock quando há queda nos preços e vice-versa. Em termos práticos, o stock pode ser considerado uma espécie de pulmão entre a oferta e a procura. Alterações no valor do stock podem indicar desequilíbrio entre oferta e procura, (DNPM, 2009).
Na relação oferta/procura mundiais, a oferta de cobre mundial depende do Chile, onde se localizam as maiores companhias e minas em atividade e consequentemente os maiores produtores de concentrado mundiais, já demostrado anteriormente nos produtores a nível mundial. A produção de cobre pode ser influenciada, por exemplo, por fatores externos como greves de trabalhadores e paragens das produções por problemas técnicos. As refinarias de cobre que consomem concentrados e que estão atreladas à procura do metal, dependem do preço do cobre (cotação na bolsa), do custo da matéria-prima (beneficiamento do concentrado) e do próprio custo de refino, (DNPM, 2009).
2.4.1 O Preço nos Mercados Internacionais
O preço do cobre ao longo dos últimos anos tem variado muito e isto deve-se a um enorme conjunto de fatores que fizeram esta variação dos mercados. Estas diferenças podem ser refletidas no custo de transporte entre os mercados e no caso da oferta e procura do local. Como referido anteriormente, existem três principais bolsas de negociação de cobre situadas em Londres, Nova Iorque e Shanghai. A quantidade de produção de cobre, normalmente é um dos fatores a considerar nas variáveis para a formação do seu preço, o que irá traduzir que uma produção exagerada de cobre irá gerar pressões negativas sobre o seu preço. No caso de uma produção baixa pode deixar o mercado com défice o que levaria a uma subida sobre o preço do cobre.
Recorrendo à produção de cobre a nível mundial nos anos deste estudo é possível obter o seguinte gráfico representado na Figura 12.
Figura 12 - Produção de Cobre a nível Mundial (Fonte: USGS)
Os stocks de cobre disponíveis em torno do globo também são de uma extrema relevância na análise da formação do preço do metal. Este tipo de acontecimentos faz com que existam uma enorme quantidade de stocks o que traduz um excesso de metal no mercado, o que irá levar a uma depressão do preço do cobre. Contudo, nem todo o stock de cobre está disponível e muitas vezes é difícil este ser “seguido” ao longo do seu ciclo de vida. Uma outra variável é a taxa de câmbio, que pode ser dada por duas vias: pelo poder de compra dos países consumidores e pela rentabilidade dos países produtores. Para um dado preço do cobre em dólar, um câmbio depreciado torna o metal mais caro para a importação de países consumidores, diminuindo assim o consumo, fazendo com que aconteça uma diminuição dos preços do cobre. Por outro lado, para um dado preço em dólares que ocorra um câmbio depreciado, faz com que, eleve as receitas dos países produtores que exportam o metal, estimulando a oferta por consequência exerce uma diminuição dos preços do cobre. Por último, a produção da indústria global é uma variável de grande importância. Como já foi referido anteriormente o cobre é utilizado em todas as aplicações finais. Deste modo a informação sobre a produção industrial é uma compilação de produção industrial ponderada pelo nível de produção de cada país, (Magrath, 2007) .
Existem também outras relações que têm interferências relativamente ao preço de cobre. Uma delas é a variação do preço do petróleo, quanto maior o preço do petróleo maior o preço de mineração, de transportes e custo da lavaria. Logo, quando o preço do petróleo sobe, é de esperar um aumento do preço do cobre como mecanismo de transmissão de custo. Uma outra relação existente é o preço do alumínio, devido ao alumínio servir como substituto em certas ocasiões para o cobre. Neste caso um preço mais baixo do alumínio irá estimular a sua utilização, reduzindo assim a procura do cobre e por consequência a depressão negativa do seu preço, (Magrath, 2007).
Com isto é possível obter o seguinte esquema para todas as interações e interligações no preço do cobre representado na Figura 13.
0 2 000 000 4 000 000 6 000 000 8 000 000 10 000 000 12 000 000 14 000 000 16 000 000 18 000 000 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 TO N EL A DA S ANO Tondeladas de Concentrado
Preço do
Cobre nos
Mercados
Produção a nível Mundial Preço do Petróleo nos Mercados Preço do Alumínio nos Mercados Stocks Taxa de Câmbio Produção IndustrialFigura 13 - Fatores que Influenciam o Preço do Cobre
Tendo em conta todos os parâmetros descritos anteriormente verificou-se assim a variação do preço do cobre ao longo dos anos segundo a Figura 14, segundo o USGS.
Figura 14 - Variação do Preço do Cobre
Tendo em conta a Figura 14 é possível destacar alguns eventos que aconteceram que afetaram o preço do cobre nos mercados desde o ano de 1970.
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 PR EÇO ANO Dólar por Tonelada
2.4.2 Fatores que Influenciaram o Preço do Cobre nos Mercados
Entre 1970 até 1973, continuou a alta procura durante os tempos da guerra fria, apesar dos controlos de exportação e os ajustes terem sido estabelecidos para atender as necessidades dos governos. Ocorre um grande controlo de preços o que limita o aumento do mesmo, o que preocupa os governos. Nacionalização de propriedades Chilenas pelos Estados Unidos. Começa o embargo do petróleo dos países exportadores. No ano de 1974, dá-se o fim do controle dos preços e uma forte procura causaram o aumento do preço. Foram libertados os stocks do tempo da guerra, cerca de 229 Mil toneladas, ocorrendo também o fim das taxas de câmbio fixas. Pelos anos de 1975 e 1977, a procura cai drasticamente devido à recessão, os stocks de cobre sobem para níveis recorde e ocorre uma grande variação dos preços. De 1978 até 1980, registou-se um consumo de cobre e o nível de stocks mais baixos, aumento do preço dos metais preciosos. Início da Commodity Exchange, Inc. (COMEX).
Em 1981 decorre um grande aumento do crescimento da produção mundial, o que levou a um aumento dos stocks. Nos anos entre 1982 até 1984 dá-se uma recessão, aumentando o inventário fazendo com que a produção seja reduzida drasticamente. Nos dois anos seguintes ocorre um levantamento dos stocks com alto teor de cobre, redução da capacidade das minas e redução dos custos e da eficiência. Entre 1987 e 1989, os inventários encontram-se historicamente baixos, ocorre um crescente aumento do consumo mundial fazendo com que os preços atinjam um novo pico em dezembro de 1988.
Ocorre uma restrição da oferta global o que equilibra a recessão entre 1990 e 1992. A União Soviética dissolve-se e ocorrem crises políticas no continente Africano. O precário equilíbrio entre a oferta e a procura levou a uma nova variação dos preços do cobre. Em 1993 a procura mundial estagna, o que levou a um novo aumento dos stocks. Ocorre uma nova queda acentuada de preços. Pelos anos de 1994 e 1995, existiu um grande crescimento da procura global, o que levou a uma diminuição dos stocks. Nos anos de 1997 até 1998, ocorreram crises económicas na Ásia e ocorre uma grande expansão da capacidade global para gerar um grande excedente global. O crescimento da procura do continente asiático em 1990 e 2000, juntamente com as reduções na produção reduziram o excesso de ofertas e incentivaram a um aumento dos preços.
Com a recessão global nos anos seguintes, a procura foi reduzida o que levou a um grande acumular de stocks. Nesta altura a China tornou-se o principal consumidor de cobre a nível mundial, tomando assim o lugar dos Estados Unidos da América. Pelos anos de 2004 até 2007, a China teve um crescimento explosivo na procura. Ocorreram interrupções na produção. Os stocks globais de câmbio caíram para níveis mínimos e os preços subiram para novos recordes, impulsionados por um novo interesse de investimento. Em 2008, é o início da crise global, fez com que os preços caíssem e os stocks aumentassem. Pelos anos de 2009 e 2010, os preços de cobre têm uma recuperação devido ao grande consumo da China, continuam as restrições de fornecimento e interesse renovado pelo investimento em commodities, (U.S. Geological Survey, 2012).
3 Estudos de Caso
3.1 Portugal
Em Portugal a exploração de recursos minerais esteve sempre presente desde o tempo da ocupação romana, que é visível em todo o país. Em meados dos anos 80 do século XX, efetuou-se a abertura da Mina de Neves-Corvo, no Alentejo, com a ocorrência de cobre com elevado teor, o que fez com que a sua produção colocasse Portugal, como segundo produtor da União Europeia. Numa escala económica mais reduzida, existe também o jazigo de Aljustrel, que produz concentrados de cobre, mas como subproduto. Estas duas minas são as principais minas na Faixa Piritosa Alentejana que constituem assim o maior stock de metais básicos da Europa Ocidental, visto que apresentam um teor mais apelativo não só em cobre, mas também em outros metais. Historicamente é de salientar as Minas de S. Domingos, onde também se realizaram explorações de cobre com altos teores, (Barriga, 1999).
Relativamente às produções em Portugal foi possível obter a sua produção de cobre a partir de três locais distintos, sendo estes da USGS e da DGEG na sua edição anual do Boletim de Minas para os anos entre 1990 até 2011, representados nas Tabelas 3 e 4 respetivamente. O terceiro e último local foi obtido através do International Copper Study Group (ICSG)6
como um local não-governamental presente na Tabela 5.
6
3.1.1 Dados de Organizações Governamentais
Para Portugal foi possível obter dados relativamente a dois locais como descritos anteriormente presentes nas Tabelas 3 e 4
Tabela 3 – Quantidade Produzida em Portugal - DGEG Ano Produção de Minério Cobre [t] 1990 661595 1991 656549 1992 609242 1993 615189 1994 534553 1995 536724 1996 445835 1997 444063 1998 469175 1999 413417 2000 319358 2001 344517 2002 319496 2003 329687 2004 400895 2005 366169 2006 318933 2007 393691 2008 368711 2009 349769 2010 308186 2011 328216
Tabela 4 - Produção de Cobre em Toneladas de Concentrado em Portugal - USGS
Ano Produção de Concentrado [t] 1990 163000 1991 159000 1992 152000 1993 154000 1994 134000 1995 134000 1996 110000 1997 106000 1998 115000 1999 99500 2000 76200 2001 82900 2002 77200 2003 77600 2004 95700 2005 89500 2006 78700 2007 90200 2008 89500 2009 86500 2010 74400 2011 82200
Com os dados obtidos das Tabelas 3 e 4 foi possível a criação de dois gráficos de barras com as produções para cada uma das bases de dados governamentais presentes nas Figuras 15 e 16 respetivamente.
Como demonstra as Figuras 15 e 16 os dois gráficos têm um comportamento muito idêntico no que toca ao seu comportamento ao longo da produção no período referido.
0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 To n elad as Ano Produção Cobre 0 20 000 40 000 60 000 80 000 100 000 120 000 140 000 160 000 180 000 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 To n elad as Ano Produção Cobre
Figura 15 - Produção de Concentrado de Cobre em Portugal - DGEG
Figura 16 - Produção de Concentrado de Cobre em Portugal - USGS
Tendo em conta que os dados se referem ao mesmo país, estes podem apresentar alguma relação entre eles, foi então realizado um gráfico de dispersão com os valores das duas fontes.
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 1990 1995 2000 2005 2010 To n elad as To n elad as Ano
Produção de Cu (DGEG) Produção de Cu (USGS)
Figura 17 - Comparação Produção de Concentrado em Portugal – DGEG e USGS
Com a utilização de duas escalas para cada fonte é possível identificar que o fator de conversão.
Fonte: DGEG USGS
Referência: DGEG, 2000, “Boletim de Minas – Vol. 37 – Nº 1” Newman, 1999, “The Mineral Industry of Portugal, 1999”. Unidades: Produção Minérios Metálicos e Não Metálicos
(Toneladas)
Production of Mineral Commodities (Metric tons) Designação: Minério de Cobre Copper, mine output, Cu
content
Valor (Ano 1997): 444063 106000
Fator de Conversão: Cobre (24,41% Cu)
3.1.2 Dados de Organizações Externas
Para além dos dados recolhidos no DGEG e USGS, para Portugal foi também recolhido do ICSG com os dados expressos na Tabela 5.
O ICSG é uma organização não-governamental constituída por países produtores e consumidores de cobre, com o objetivo de aumentar a transparecia do mercado do cobre e promover discussões internacionais e cooperações relacionadas ao cobre.
Esta organização é exclusivamente dedicada ao cobre, onde a indústria, as associações e governos podem reunir-se e discutir problemas e objetivos comuns. É aberta a qualquer país envolvido na produção, consumo ou comércio internacional de cobre de qualquer organização governamental competente para negociar, concluir e implementar acordos internacionais, em particular aqueles que estão relacionados com a commodity.
Figura 18 - Produção de Concentrado de Cobre em Portugal – ICSG 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 TO N EL A DA S ANO
Tabela 5 - Produção de Cobre em Toneladas de Concentrado em Portugal - ICSG
Ano Produção de Concentrado [t]
1990 160100 1991 158900 1992 156000 1993 150500 1994 130300 1995 129700 1996 107600 1997 106500 1998 114600 1999 99500 2000 76300 2001 82900 2002 77200 2003 77500 2004 95700 2005 89500 2006 78600 2007 90200 2008 89600 2009 86900 2010 74300 2011 82200
Com os valore da Tabela 5, foi possível a realização do gráfico da Figura 18, obtendo o seguinte resultado.
Com os dados obtidos na Tabela 4 provenientes de USGS e do ICGS na Tabela 5 é possível visualizar uma certa congruência. Com a visualização dos respetivos dados na forma de gráfico de barra nota-se que tem o mesmo comportamento. Estes dois conjuntos de dados têm uma correlação linear 0,99, o que demonstra que são muito idênticos.
3.2 Estados Unidos da América
A indústria do cobre nos Estados Unidos tem tido uma importância significativa no desenvolvimento económico do país. Atualmente existem em atividade um total de 24 minas no território dos Estados Unidos, principalmente distribuídas nos estados de Arizona com uma produção de 66%, seguido pelos estados de Utah, Novo México, Nevada, Montana, Michigan e Missouri. Das 24 minas atualmente em atividade cerca de 99% do cobre produzido é proveniente de apenas 15 minas, sendo o restante 1% produzidos na forma de produto secundário (U.S. Geological Survey, 2019).
As atividades mineiras em grande escala de cobre tiveram as suas origens no final do século XVII, particularmente no oeste dos Estados Unidos. Minas de pequenas dimensões existiram em todo o território Americano, particularmente nos estados do Michigan e Arizona, contudo só era extraído cobre com alto teor de concentrado (Copper Alliance, 2013).
Com o desenvolvimento da tecnologia, nomeadamente em processos eficientes como a flutuação, que teve o seu desenvolvimento na entrada do novo século, foi possível abrir a exploração em outros locais como nos estados do Arizona, Montana e Utah, que apresentavam grandes depósitos de minério de pórfiro nos quais os minerais contendo cobre estão amplamente dispersos por toda a rocha hospedeira (Copper Alliance, 2013).
Técnicas de mineração a céu aberto foram desenvolvidas para estes depósitos de baixa qualidade e os Estados Unidos rapidamente se tornaram o maior produtor mundial de cobre. Estas técnicas consistiam na utilização de pás escavadoras a vapor. As minas com baixa qualidade apresentaram-se rentáveis e os Estados Unidos rapidamente se tornaram o maior produtor mundial de cobre (Hawley, 2014).
Foram recolhidos dados da produção de cobre de 1990 até 2011 fazendo assim um total de 21 anos, perfazendo um total de 21 anos, que foram inseridos num software. Estes dados encontram-se expressos na Tabela 6.
0 500 000 1 000 000 1 500 000 2 000 000 2 500 000 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 TO N EL A DA S ANO Produção de Cu
Figura 19 - Produção de Cobre nos Estados Unidos da América - USGS Tabela 6 - Produção Concentrado de Cobre nos EUA - USGS
Ano Produção de Concentrado [t]
1990 1580000 1991 1630000 1992 1760000 1993 1800000 1994 1820000 1995 1850000 1996 1920000 1997 1940000 1998 1860000 1999 1600000 2000 1400000 2001 1340000 2002 1140000 2003 1120000 2004 1160000 2005 1140000 2006 1200000 2007 1170000 2008 1310000 2009 1180000 2010 1110000 2011 1110000
Com a utilização dos dados da Tabela 6 com a produção de cobre nos Estado Unidos América entre os anos de 1990 e 2011 em Toneladas, foi possível obter o gráfico da Figura 19.
Com os dados recolhido é possível visualizar que a produção de cobre tem vindo a diminuir ligeiramente ao longo dos anos de estudo. Verifica-se na fase inicial um crescimento até ao ano de 1997. Nos anos seguintes nota-se um ligeiro decréscimo da produção até ao ano 2002 onde a produção praticamente estagna até 2011.
4 Modelos Económicos
4.1 Utilização dos Modelos Económicos Escolhidos
Existe atualmente uma grande variedade de modelos económicos, contudo todos apresentam erros associados. Estes modelos são utilizados para auxiliar numa fase inicial do projeto, baseados em fórmulas empíricas com base em estatísticas de operações reais, na sua maioria em forma de gráficos, tabelas ou fórmulas para a tarefa estabelecer valor de compra e custos operacionais para equipamento e suas dimensões, instalações, serviços, estimativas de custos e análise financeira. Normalmente estas definem custos de aquisição e operacionais de acordo com os tipos de instalações ou de equipamentos previamente determinados, sendo definidos como quick evaluation, (Arrigo, 2004).
Existem, como referido anteriormente, alguns softwares desenvolvidos com o objetivo de auxiliar nas tarefas descritas. Programas como o MAFMO, criado em 1988, efetua o cálculo probabilístico da rentabilidade de um dado projeto e fornece uma possível distribuição de valores prováveis para certos indiciadores. O SHERPA, é um software que combina procedimentos de estimativa para determinar o custo de investimentos na operação associado ao desenvolvimento da mina a céu aberto e da sua operação. O APEX determina parâmetros para análise económica de projetos mineiros, criando uma análise de risco e sensibilidade (Carriconde, 2010).
4.2 Modelo O’ Hara
Em 1980, é publicado pela primeira vez o modelo de O’Hara foi criado por T. A. O’Hara pelo Canadian Institute of Mining And Metalurgy Bulletin é um modelo de estimativa de custo de capital e operacional de projetos mineiros. Neste modelo, o resultado da estimativa de custos operacionais é feito através de somas das estimativas parciais de custos apresentadas posteriormente (D’Arrigo, 2012).
No ano de 1986, António José Nagle reformulou as fórmulas do modelo propostas por O’Hara no modelo da sua tese de doutoramento na L’école National Supérieure des Mines de Paris. Numa fase inicial foi criado um software com o nome de MAFMO - Modele d’Analyse Financière sur Micro-Ordenateur, desenvolvido no Centre de Géotechnique et d’Exploitation du Sous-sol da École National Supérieure des Mines de Paris, utilizado num estudo posterior (Carriconde, 2010).
Pelo ano de 2010, o modelo de O’Hara mostrou uma boa precisão de resultados das estimativas de custos globais para uma avaliação entre a fase conceitual e a fase indicativa. Nas equações que compõem o modelo foi adicionado um Fator de indexação (Findex) que será explicado de seguida (Carriconde, 2010).
Numa fase mais recente o software MAFMINE, foi desenvolvido usando as equações do modelo de O’Hara, com base no software MAFMO.
O dado modelo utiliza vários métodos, sendo um destes o método paramétrico, onde os custos são derivados de um algoritmo geral de parametrização. Tal como outros modelos existentes é baseado em economias externas.
4.3 Software MAFMINE
O MAFMINE foi desenvolvido na Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul por Rafael Freitas D’Arigo em 2012.
O software tem presente as seguintes funções (D’Arrigo, 2012). • Estimativa de Custos de Investimento;
• Estimativa de Custos Operacionais;
• Exportação dos Dados para Análise de Riscos; • Salvar campanhas de projetos;
• Trocar o ano-base das estimativas; • Imprimir relatório de dados;
• Personificação do modelo para diferentes usuários.
As imagens no Anexo A apresentam a interface do MAFMINE para a inserção de entradas no software consoante a estimativa de custos em questão sendo estas dois:
• Custos de investimento; • Custo de operacionais.
Os custos de investimento são subdivididos em três partes: • Exploração
• Lavaria • Infraestruturas
Nos custos operacionais tem em conta o número de trabalhadores necessários para a elaboração dos trabalhos, juntamente com o seu salário, dependente da sua função.
4.3.1 Descrição do MAFMINE
No contacto inicial com o programa é possível visualizar sete interfaces referentes aos diferentes tipos de descrição do programa, sendo estes:
• Dados Gerais; • Mina a Céu aberto; • Mina Subterrânea; • Infraestruturas; • Lavaria;
• Financeiro;
• Custos Operacionais.
As descrições dos pontos encontram-se discriminadas nas Figuras 20, 21, 22, 23, 24, 25 e 26, respetivamente.
Dados Gerais
Dados Gerais
Ano Base
Modelo Matemático
Fatores de Indexação
Mina a Céu Aberto
Produção Minério e Estéril Produção Minério Decapagem Fatores de Condição de Terreno Fatores de Condição de Terreno para decapagem prévia Custo de Preparação do terreno Custo de Decapagem Prévia Efetivo Mina subterrânea Produção Minerio e Estéril Produção Minério Largura média do Stope Método de Lavra Tipo de Poço Profundidade do Poço Capaxidade de Extração Efetivo Lavaria Minério Capacidade da Lavaria Produção de Concentrado Efetivo Localização Tipo de Localização Extensão de Estradas Extensão de Pontes
Custo Total Rotas de Acesso
Geração de Energia
Extensão das Linhas de Trasmissão
Custo do KWh
Custo de Instações Elétricas
Fontes de Água
Extensão das Linhas de Captação
Captação e Armazenamento de
Água
Figura 20 - Descrição dos Dados Gerais
Os dados gerais dividem-se em cinco janelas que se subdividem num total de trinta e quatro entradas e saídas do software
Mina a Céu Aberto Equipamentos Capacidade da Pá Nº de pás Capacidade de Camiões Nº de Camiões Custo total de equimantos Outros Instalação e Manutenção Estudo de Viabilidade Supervisão do Projeto e construções Provisórias Enquadramento de Pré-Produção Efetivo
Figura 21 - Descrição da Mina a Céu Aberto
Na mina a céu abeto esta divide-se em duas janelas que se subdividem num total de dez entradas e saídas.
Mina Subterrânea Dados Gerais Diametro do Poço ou Área do Poço Poço de perfuração Desenvolvimento Equipamento básicos de Mineração Consumo de Ar
Custo total Instalações de ar comprimido Instalação de manutenção básica Estudo de Viabilidade Supervisão do Projeto e construções Provisórias Enquadramento de pré-produção Efetivo Torre de extração Diametro do poço de extração Potência do Motor Altura da Torre de Extração
Custo total da Torre da Extração
Figura 22 - Descrição da Mina Subterrânea
Na mina a subterrânea esta divide-se em duas parcelas que se subdividem num total de quinze entradas e saídas.
Infrastruturas Localização Localização Tipo de Localização Rotas de Acesso Extensão de Estradas Extensão de Pontes
Custo Total Rotas de Acesso
Alojamento de Pessoal
Tipo de Alojamento
Custo com Alojamento
Serviços Gerais Custo Total em Serviços Auxiliares Energia Eletrica/Captação e Armazenamento de Água Energia Elétrica Geração de Energia
Extensão das Linhas de Trasmissão Custo do KWh Custo da Instalação Elétrica Captação e Armazenamento de Água Fontes de Água
Extensão das Linhas de Captação
Captação e Armazenamento de
Água
Figura 23 - Descrição das Infraestruturas
Nas infraestruturas esta divide-se em duas janelas que se subdividem num total de vinte entradas e saídas.
Lavaria Fatores Minério Fator de Condições do Terreno Fator de Apoio das Fundações Preparação do Terreno Fundações Fatores de Condições Climáticas Fator de Condições de Moagem Edificações Moagem e Estocagem de Finos Fator de Condições de Concentração Fator de Condições de Filtragem Unidade de Concentração Espessamento e Filtragem Custos Gerais Instalação de Britagem Stoke de Concentrado Bacia de Decantação Estudos de Viabilidade Supervisão do Projeto Enquadramento e Pré-Produção Efetivo
Figura 24 - Descrição da Lavaria
Na lavaria esta divide-se em duas janelas que se subdividem num total de vinte entradas e saídas.
Financeiro
Totais Parciais
Custo total Mina a
Céu Aberto
Custo total Mina
Subterrânea
Custo Total da
Lavaria e
Infrastruturas
Capital de Giro
Estimado em 15%
dos Custos
Investimento (Totais)
Figura 25 - Descrição do Financeiro
No financeiro este divide-se em duas janelas que se subdividem num total de quatro entradas e saídas.
Figura 26 - Descrição dos Custos Operacionais
Nos custos operacionais este divide-se em três janelas que se subdividem num total de vinte e cinco entradas e saídas.
