Avaliação do efeito da temperatura e pressão no pH sob condições de saturação de CO2 e íons diferentes: medição e modelagem aplicada à cinética dos hidratos de gás

• Processo: 17/22589-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Maria Dolores Robustillo Fuentes
• Beneficiário: Ehsan Heidaryan
• Supervisor: John Paul Martin Trusler
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Imperial College London, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 16/09341-3 - Estudo cinético da formação e dissociação de hidratos de gás, BP.DD
• Assunto(s): Calorimetria Cinética Concentração de íons de hidrogênio Sequestro de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: calorimetria | Cinética | hidratos de gas | pH | sequestro de CO2 | Cinética Química e Termodinâmica

Resumo

Este projeto propõe um plano de pesquisa para um estágio de pesquisa no laboratório do Prof. Dr. J.P. Martin Trusler (Londres, Reino Unido) durante 10 meses para complementar a tese em andamento intitulada "Estudo cinético da formação e dissociação de hidratos de gás". O tempo de indução da formação de hidrato pode ser significativamente afetado por várias espécies químicas formadas sob diferentes valores suspensos de pH através da agregação de partículas. O projeto se baseia em pesquisas anteriores em que um aparelho personalizado foi desenvolvido para medições de pH em águas salgadas em elevadas pressão e temperaturas. Isto tem sido usado para estudar o pH de água saturada de CO2 e salmoura de NaCl. A revisão bibliográfica indica que os modelos geoquímicos atuais aplicados ao sequestro de dióxido de carbono a partir de aquíferos salinos, por mecanismo de solubilidade, ou a partir de água oceânica na forma de hidrato, precisam de otimização adicional em relação à predição do pH, especialmente nas temperaturas mais elevadas. No presente projeto, novas medidas serão feitas com o pH de salmoura de cloreto saturado de CO2 contendo diferentes cátions, incluindo K+, Ca2+ e Mg2+ (sistemas de baixo pH) e promotores da formação de hidratos (sistemas de pH elevados). As novas medições serão acopladas à otimização de parâmetros no modelo de interação iónica Pitzer. O intervalo de condições se estenderá a baixas temperaturas, relevantes para o presente trabalho dado que são as condições que favorecem a formação de hidratos, e para altas temperaturas, o que resulta relevante para a compreensão do mecanismo de armazenamento de carbono geológico em aquíferos salinos. As descobertas podem melhorar nossa compreensão básica da formação de hidratos durante o sequestro geológico do dióxido de carbono e serem aplicadas na avaliação do aprimoramento das opções de sequestro geológico. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

HEIDARYAN, EHSAN; ROBUSTILLO FUENTES, MARIA DOLORES; PESSOA FILHO, PEDRO DE ALCANTARA. Equilibrium of Methane and Carbon Dioxide Hydrates Below the Freezing Point of Water: Literature Review and Modeling. JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS, v. 194, n. 1-2, p. 27-45, JAN 2019. (16/09341-3, 14/25740-0, 17/22589-7, 14/02140-7)