Termoelasticidade de fases de sílica geologicamente relevantes (SiO2)

• Processo: 24/17564-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Caetano Rodrigues Miranda
• Beneficiário: Jéssica Santos Rego
• Supervisor: Renata Maria Mattosinho Wentzcovitch
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Columbia University in the City of New York, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 22/08894-0 - Modelagem multi-escala de transporte reativo e mecanismos de aprisionamento mineral de CO2 na formação geológica de Rio Bonito, BP.PD
• Assunto(s): Teoria do funcional da densidade Sílica Simulação Física computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbon storage | Ccs | Dft | sílica | Simulation | Thermoelasticity | Física Computacional

Resumo

A necessidade de tecnologia de armazenamento geológico é crucial para um futuro sustentável, especialmente no contexto das iniciativas de captura e armazenamento de carbono (CCS). Devido à sua composição e propriedades físico-químicas únicas, a Formação Rio Bonito (América do Sul, Bacia do Paraná) apresenta um enorme potencial para o armazenamento de CO2 por meio da carbonatação mineral. O Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da USP propõe uma estrutura multiescala computacional-experimental que descreve minuciosamente a Fm Rio Bonito em relação à carbonatação mineral, modelos de limites e economia. Dessa forma, apoiará a tomada de decisões, permitindo a implementação eficiente de um local de sequestro geológico piloto. No entanto, a implementação dessa tecnologia apresenta desafios significativos, especialmente em relação à segurança e ao monitoramento de longo prazo. As propriedades elásticas e sísmicas dos minerais são cruciais para entender as transformações da formação geológica durante a injeção de CO2. O projeto desta proposta tem como objetivo adquirir experiência nas técnicas necessárias para enfrentar esses desafios, concentrando-se nas propriedades termoelásticas dos polimorfos de sílica em condições extremas. Com o emprego de simulações de dinâmica molecular ab initio, exploraremos o comportamento desses minerais em ambientes de alta pressão, o que é essencial para avaliar sua estabilidade e integridade ao longo do tempo. O projeto será supervisionado pela Profa. Dra. Renata Wentzcovitch, da Universidade de Columbia (EUA), especialista em cálculos ab initio das propriedades mecânicas de minerais, garantindo uma base sólida para o avanço de nossa compreensão dos sistemas de armazenamento geológico. Em última análise, essa pesquisa contribuirá para o desenvolvimento de tecnologias de armazenamento geológico mais seguras e eficientes, abrindo caminho para soluções de energia sustentável.