Monitoramento ambiental de superfície/subsuperfície aplicado a site piloto para o armazenamento de CO 2 em camadas de carvão Jazida de Charqueadas/RS

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1 Monitoramento ambiental de superfície/subsuperfície aplicado a site piloto para o armazenamento de CO 2 em camadas de carvão Jazida de Charqueadas/RS Centro de Excelencia em Pesquisa e Inovação em Petróleo, Recursos Minerais e Armazenamento de Carbono CEPAC / PUCRS Heemann, R; Santarosa, C.S; Melo, C.L; Jardim, M; Bressan, L.W; Ketzer, J.M.M; Lourega, R.V; Rodrigues, L.F; Augustin, A.H, Nascimento, K. L IV Congresso Brasileiro de Carvão Mineral Gramado, 22 a 24 de Agosto de 2013

2 Monitoramento do Fluxo e Concentração de CO 2

3 Monitoramento do fluxo e concentração de CO 2 Câmaras de fluxo dinâmicas (Sistema LI-COR - LI-8100A) Concentração de CO 2 determinada por meio de espectroscopia de absorção ótica - analisador de gás por absorção na faixa do infravermelho (IRGA) Temperatura e Umidade do solo O método permite calcular as emissões de CO 2 e observar o comportamento da injeção através de mapas de contorno de fluxo, concentração, umidade e temperatura. Câmara de fluxo LI-8100A

4 O método consiste em colocar a câmara de fluxo sobre colares de PVC de 10 cm de diâmetro interno, inseridos a 3,1 cm no solo. A câmara tem um volume interno de 955 cm 3, com uma área exposta para o solo de 83,7 cm 2. A faixa de medição de CO 2 é de 0 a 20,000 ppm. A concentração de CO 2 no interior da câmara foi avaliada a cada 1 segundo, levando a um tempo médio de leitura de 1,5 minutos por colar. A temperatura do solo foi medida através de um sensor de temperatura, acessório do Sistema LI-8100A. Construção dos colares

5 Malha de monitoramento A malha de monitoramento das câmaras de fluxo foi previamente estabelecida especificamente para os dois poços de injeção em Porto Batista

6 Malha de monitoramento Foram utilizados oito pontos de monitoramento para cada poço de injeção, quatro pontos de monitoramento entre os poços de injeção e ainda oito pontos em uma área considerada de controle, para verificação da concentração e fluxo de CO 2 em um local longe dos pontos de injeção. A distância entre os pontos monitoramento em cada poço de injeção foram de 1 metro, formando um quadrado perfeito.

7 Cálculo do fluxo e concentração de CO 2 As emissões são calculadas através do melhor ajuste de uma regressão linear das medidas de fluxo de CO 2 do solo para a câmara, realizadas pelo software sistema LICOR 8100

8 Mapa de Isolinhas A partir dos dados coletados é plotado um mapa de contorno com a migração da pluma de CO 2 na área de estudo

9 Monitoramento da Concentração de CO 2 (ar e boca dos poços) Outro método utilizado para determinação da concentração de CO 2 é um método direto com a Sonda Vaisala CARBOCAP GMP343 Esse equipamento utiliza infravermelho para detectar o dióxido de carbono na faixa de comprimento de onda de 4,26 nm, o que significa que, quando a radiação do infravermelho passa através de um gás que contenha CO2 a sonda faz a transferência da leitura para display do

10 SIMULAÇÃO DE FLUXO CONTÍNUO EM TESTEMUNHOS Core Flood- simulação de fluxo em meio poroso em célula triaxial pressão de confinamento psi pressão de poro psi 2 bombas independentes (líquido e CO 2 supercrítico)

11 MODELAGEM NUMÉRICA GEOQUÍMICA CO 2 em subsuperfície Softwares TOUGH2/ TOUGHREACT; GEM; Geochemist s Workbench.

12 Área de controle background 1 Ponto CO 2 (ppm) Fluxo de CO 2 (µmol/m 2 /s) Humidade relativa (%) Temperatura do solo PBPOÇO1_1 496,31 7,61 20,742 21,84 PBPOÇO1_2 539,38 13,00 20,804 22,63 PBPOÇO1_3 520,49 9,76 19,386 23,54 PBPOÇO1_4 507,97 7,45 23,418 23,93 PBPOÇO1_5 524,44 11,44 22,986 24,35 PBPOÇO1_6 501,91 6,72 22,863 23,17 PBPOÇO1_7 524,02 12,09 22,715 22,86 PBPOÇO1_8 506,76 8,68 21,236 22,96

13 Monitoramento Poço de injeção #1 Ponto CO 2 (ppm) Fluxo de CO 2 (µmol/m 2 /s) Humidade relativa (%) Temperatura do solo PBPOÇO1_1 503,69 7,76 23,64 21,76 PBPOÇO1_2 538,71 14,26 22,31 24,873 PBPOÇO1_3 525,51 10,22 22,82 31,058 PBPOÇO1_4 504,63 7,85 23,23 22,9 PBPOÇO1_5 527,66 11,23 24,16 25,736 PBPOÇO1_6 500,39 7,35 22,85 23,763 PBPOÇO1_7 519,8 12,69 23,53 28,634 PBPOÇO1_8 499,27 8,49 23,35 22,02

14 Monitoramento Poço de injeção #2 Ponto CO 2 (ppm) Fluxo de CO 2 (µmol/m 2 /s) Humidade relativa (%) Temperatura do solo PBPOÇO2_1 503,57 8,55 31,327 22,39 PBPOÇO2_2 531,7 15,56 25,798 23,29 PBPOÇO2_3 509,34 10,22 22,839 23,39 PBPOÇO2_4 499,13 7,30 22,9 23,31 PBPOÇO2_5 517,31 11,40 24,38 24,09 PBPOÇO2_6 496,37 7,04 27,832 23,18 PBPOÇO2_7 521,42 12,60 27,277 23,16 PBPOÇO2_8 498,25 8,86 26,14 24,36

15 Área de controle background #2 Ponto CO 2 (ppm) Fluxo de CO 2 (µmol/m 2 /s) Humidade relativa (%) Temperatura do solo PB ,26 12,10 23,948 24,32 PB ,79 7,39 26,168 23,76 PB ,08 7,78 26,291 23,65 PB ,72 7,86 26,229 23,62

16 Medições na área entre os poços de injeção Ponto CO 2 (ppm) Fluxo de CO 2 (µmol/m 2 /s) Humidade relativa (%) Temperatura do solo PB ,16 11,52 28,202 22,3 PB ,83 8,47 27,154 24,02 PB ,34 8,12 27,894 23,71 PB ,9 7,20 23,64 24,35

17 Interpretação dos Resultados (câmaras de fluxo) Valores câmaras de fluxo poços Valores medidas de background [CO 2 ] ar medidas próximas da [CO 2 ] média da atmosfera aprox. 400 ppm (ONU, 2013) Não foi detectado vazamento de CO 2 nos poços de injeção e/ou em locais no entorno dos poços

18 Monitoramento em sistemas aquíferos e poços

19 Monitoramento em sistemas aquíferos e poços

20 Monitoramento em sistemas aquíferos e poços Resultados obtidos para o background da área do Site Piloto de Porto Batista Legenda: n.d. - Não Detectado NMP - Número Mais Provável UFC - Unidade Formadora de Colônia UNT - Unidade Nefelométrica de Turbidez / UNT - Unidade Nefelométrica de Turbidez / "<" Resultados iniciados com este sinal, configura AUSÊNCIA de crescimento microbiano. Ensaios realizados no ALAC

21 Estratigrafia Genômica Comparativa EXTRAÇÃO DE DNA DIFÍCIL E SEQUENCIAMENTO Sequenciador PGM Ion Torrent Tecnologia de sequenciamento de DNA por semicondutores. Capacidade de gerar até 100Mb de dados a cada corrida, o que torna viável (e a baixo custo) o sequenciamento de um genoma bacteriano em apenas um dia/trab

22 Obrigado pela Atenção! informações complementares: