Estudo do comportamento físico-químico de rochas carbonáticas sob injeção de CO2 supercrítico

Abstract

Diversas tecnologias estão sendo desenvolvidas para reduzir as emissões de dióxido de carbono, um dos gases apontados como causadores do aquecimento global e assim mitigar as mudanças climáticas causadas por elas. Dentre estas compreendem o uso mais eficiente da energia, substituição dos combustíveis fósseis por outros com menor conteúdo de carbono, utilização de soluções energéticas que empreguem fontes de energia renováveis e até o armazenamento do CO2 em formações geológicas O armazenamento geológico de CO2 é uma promissora tecnologia para o sequestro desse gás e vem sendo utilizada em campo com cautela devido à necessidade de avaliar a integridades das rochas envolvidas e as condições de temperatura e pressão às quais estão submetidas. Desta forma, esta pesquisa tem como objetivo avaliar, através de experimentos e modelos numéricos, as modificações físicas e químicas ocorridas no meio poroso das rochas carbonáticas devido à exposição ao CO2 utilizando reatores de alta pressão modificados neste trabalho. Assim, foram realizados ensaios de exposição ao CO2 supercrítico utilizando rochas carbonáticas da formação Gramame e da formação Tambaba em um reator de alta pressão, com medidas de temperatura e pressão controlados. Nos ensaios de exposição ao CO2 supercrítico, as amostras foram submetidas a 20 dias de exposição e 40 dias de exposição. A partir dos ensaios foi possível verificar através das análises petrográficas e de catodoluminescência, que a exposição ao CO2 supercrítico ocasionou uma possível precipitação dos minerais de calcita e dolomita nas rochas, foi verificado também que as reações geoquímicas afetam a porosidade da amostra, tendo em vista o aumento de aproximadamente 10% nos ensaios, para as rochas das duas formações em ambos os intervalos de tempo analisados. Por meio das análises da tomografia computadorizada foi possível verificar que não houve uma mudança significativa com relação a estrutura da amostra, pois o fenômeno que acontece é o de difusão. A simulação numérica foi realizada com o programa PHREEQC com a finalidade de gerar uma comparação com os resultados obtidos experimentalmente, explicando as possíveis reações ocorridas durante o ensaio, observando possíveis alterações nas amostras que podem assim afetar diretamente a capacidade de armazenamento geológico de CO2.