Termodifusão de CO2 em água: o impacto do gradiente geotérmico no sequestro de carbono em aquíferos salinos profundos via simulação molecular

• Processo: 21/13068-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Luís Fernando Mercier Franco
• Beneficiário: Felipe Mourão Coelho
• Supervisor: Abbas Dehghani Firoozabadi
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Reservoir Engineering Research Institute (RERI), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 20/13300-6 - Simulações de dinâmica molecular para estudo de propriedades de equilíbrio de misturas de fluidos confinados, BP.DD
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Efeito Soret Sequestro de carbono Termodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica Molecular | Efeito Soret | sequestro de carbono | termodifusão | Termodinâmica - Simulação Molecular

Resumo

A captura e armazenamento do dióxido de carbono figura entre uma das alternativas mais promissoras para mitigar a concentração de CO2 na atmosfera, com o intuito de reduzir o impacto gerado pelo aquecimento global. Entre os locais onde o CO2 poderia ser armazenado, aquíferos salinos profundos se destacam por sua grande capacidade de armazenamento. Entretanto, os mecanismos envolvidos no sequestro de carbono ainda precisam ser melhor entendidos. Além disso, o gradiente geotérmico presente entre a superfície terrestre e o local de injeção podem desempenhar um papel fundamental para determinar a distribuição de CO2 no subsolo e a capacidade dos reservatórios. A termodifusão é um fenômeno de acoplamento, no qual um gradiente de concentração no sistema é gerado por um gradiente de temperatura. Assim, esse projeto objetiva aplicar simulação molecular para investigar o efeito Soret do CO2 em misturas aquosas salinas (salmoura). Temperatura, pressão e composição do sistema serão escolhidos para simular o ambiente local de aquíferos salinos típicos. Assim, será investigado o efeito desses parâmetros na termodifusão do CO2. Também será analisado o comportamento de fases do CO2 nessas misturas, através da determinação de propriedades de equilíbrio como solubilidade e densidade. Dinâmica molecular de não-equilíbrio será utilizada, para que o coeficiente de Soret possa ser computado para cada sistema especificado. Ao final desse projeto, nós esperamos que os resultados obtidos possam agregar novos conhecimentos na área, para auxiliar na viabilização de tecnologias como o sequestro de carbono em aquíferos salinos profundos. (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)

COELHO, FELIPE M.; FRANCO, LUIS F. M.; FIROOZABADI, ABBAS. Thermodiffusion of CO2 in Water by Nonequilibrium Molecular Dynamics Simulations. Journal of Physical Chemistry B, v. 127, n. 12, p. 12-pg., 2023-03-17. (18/02713-8, 20/13300-6, 21/13068-9)