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Geoqu?mica e integridade mineral?gica de reservat?rios do campo de Buracica para armazenamento geol?gico de CO2Bressan, Lia Weigert 18 March 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-03-18 / O trabalho versa sobre a an?lise experimental das intera??es CO2-rocha-fluido das amostras de reservat?rio (arenito) coletadas do campo de Buracica, Bacia do Rec?ncavo, Brasil. Neste campo, realiza-se inje??o de CO2 desde 1991 para recupera??o avan?ada ou terci?ria de petr?leo. Foram realizados experimentos em autoclaves de a?o sob condi??es do campo e tamb?m supercr?ticas. Modelagem geoqu?mica de equil?brio foi realizada para comparar com os dados obtidos experimentalmente. An?lises no Microsc?pio Eletr?nico de Varredura (MEV) foram realizadas para identificar a dissolu??o e precipita??o de fases minerais a partir das rea??es ocorridas no sistema estudado. An?lises por Espectroscopia de Emiss?o At?mica por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP AES) foram realizadas na solu??o resultante dos experimentos para identificar os ?ons presentes na solu??o. Os resultados indicaram a integridade mineral?gica do reservat?rio estudado para fins de armazenamento geol?gico de carbono.
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Carbonata??o de esc?ria de aciaria : uma alternativa para o sequestro de CO2Nienczewski, Jonat? Rangel 30 March 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-03-30 / Atualmente, a preocupa??o com o meio ambiente est? em todas as atividades humanas, por?m, nos ?ltimos anos, as quest?es associadas ?s mudan?as clim?ticas e ao efeito estufa tem se tornado objeto principal de estudo e discuss?es cient?ficas e governamentais. O di?xido de carbono (CO2), que ? um dos gases de efeito estufa, tem gerado grande preocupa??o devido ao fato de estar diretamente relacionado ao aquecimento global. Muita pesquisa tem sido feita com o intuito de reduzir as emiss?es atmosf?ricas desse g?s, dentre elas pode-se citar o uso de biocombust?veis, o armazenamento geol?gico, o armazenamento oce?nico, a carbonata??o mineral e a carbonata??o de res?duos alcalinos. O objetivo deste projeto foi o de desenvolver um m?todo de captura e armazenamento de CO2 utilizando um res?duo de pouco valor agregado, a saber, a esc?ria de aciaria el?trica. Este res?duo possui um alto teor de ?xidos de c?lcio e magn?sio, compostos essenciais para o armazenamento em longo prazo desse g?s de efeito estufa. O m?todo consiste na lixivia??o dos componentes principais e posterior carbonata??o atrav?s da passagem do fluxo de CO2 pela solu??o. O rendimento global do processo entre extra??o e carbonata??o para a obten??o de carbonato de c?lcio mostrou ser bem significativo (at? 83%). A pureza dos carbonatos de c?lcio obtidos foi de 97%, mostrando que ? poss?vel que se obtenha produtos comerciais a partir da carbonata??o indireta da esc?ria.
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Estudo de m?todos de coleta e an?lise de metano em g?s de mina de carv?o subterr?neaKuckartz, Silvia Fernanda Rodrigues Vi?gas 26 June 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-06-26 / With low cost and still abundant, fossil coal remains a source of energy used worldwide. The gases emitted during the extraction of coal, generally consist of mixtures of methane, carbon dioxide, nitrogen dioxide and other hydrocarbons. However, methane is the most emitted in proportion. The use of natural gas as fuel is advantageous from an environmental point of view and has become economically attractive. The collection of gas samples is still a problem faced in related coal mine gas studies. Some products known as Tedlar? sampling bags for example, are efficient but, they have some drawbacks. In this work we tested an alternative means to collect gaseous samples, Vacutainers?. For identification and quantification of gases (CH4, CO2 and CO), analyses of gas chromatography with flame ionization detector were performed. Gaseous samples from the air of underground mines and waste piles of coal, in addition to standard mixtures, were analyzed after different periods of storage using Vacutainer? container type collectors. These collectors compared to Tedlars? were not efficient for the quantification of real samples containing CH4 and CO2. However, when accepting a 5 % error, it was effective for CO found in real samples. Results related to the concentration of CH4 in coal mine showed a concentration ranging from 117 ppm to 1,8 %, indicating a potential recovery and use of this gas as an energy source. On the other hand, alert to the need of periodic monitoring in order to ensure safety in the mine / Com baixo custo e ainda abundante, o carv?o f?ssil continua sendo uma fonte de energia utilizada mundialmente. Os gases emitidos durante a extra??o de carv?o, geralmente, consistem em misturas de metano, di?xido de carbono, nitrog?nio e outros hidrocarbonetos. Todavia, o metano ? o mais emitido em propor??o. A utiliza??o de g?s natural como combust?vel ? vantajosa do um ponto de vista ambiental e tornou-se economicamente atraente. A coleta de amostras gasosas ? um problema ainda enfrentado em estudos relacionados ao g?s de minas de carv?o. Alguns produtos j? conhecidos como os sacos de amostragem Tedlar?, por exemplo, s?o eficientes, mas apresentam alguns inconvenientes. Neste trabalho foi testado um meio alternativo para coletar amostras gasosas, os Vacutainers?. Para identifica??o e quantifica??o dos gases (CH4, CO2 e CO) foram realizadas an?lises de cromatografia gasosa, com detector de ioniza??o em chama. Amostras gasosas do ar de minas subterr?neas e pilhas de rejeitos de carv?o, al?m de misturas padr?es, foram analisadas ap?s diferentes per?odos de estocagem utilizando frascos coletores do tipo Vacutainer?. Estes coletores quando comparados aos Tedlars? n?o se mostraram eficientes para a quantifica??o de amostras reais contendo CH4 e CO2. No entanto, aceitando um percentual de erro de 5 %, se mostrou eficaz para o CO encontrado em amostras reais. Os resultados referentes ? concentra??o de CH4 em mina de carv?o mostraram uma concentra??o variando de 117 ppm at? 1,8 %, indicando um potencial de recupera??o e utiliza??o deste g?s como fonte de energia. Por outro lado alerta a para a necessidade de monitoramento peri?dico, visando garantir a seguran?a na mina
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S?ntese de ze?litas a partir de cinzas de carv?o para captura de di?xido de carbono / Synthesis of zeolite from coal ash for carbon dioxide captureCosta, B?rbara Meier da 30 August 2016 (has links)
Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-11-17T16:56:45Z
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Previous issue date: 2016-08-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The coal fly ash (CFA) is one of the main waste generated during the burning of fossil fuel. The annual global production of CFA is about 800 million tons and is increasing more and more. While a portion is recycled and reused in the construction area, much is still destined to landfills. This study aims to synthesize zeolites in two different scales employing for both CFA arising Thermoelectric Complex Jorge Lacerda, SC, in order to use them in carbon dioxide adsorption (CO2). For synthesis of zeolite was used hydrothermal process in two steps. The first step consisted mainly in the extraction of Si and Al contained in the CFA. The second step was to add an external source of Al in alkaline solution to hit the molar ratio and formation of zeolite of interest. The parameters time, temperature, Si/Al ratio and the reaction medium bench scale has been optimized for the scaling (5 times) was performed. The zeolitic material obtained was characterized using SEM-FEG, XRD, BET and NMR indicates the presence of zeolites X (major phase) and A. Under the conditions used was obtained on a smaller scale a mass of 5.5 g of zeolites of interest while with large scale it was possible to obtain a value of 7 times greater. Tests for adsorption/desorption of CO2 in the zeolitic material was pelleted using bentonite and PVA. The material was efficient in capture and CO2 adsorption selectivity both with He mixture (inert gas), as in admixture with other gases (CH4 and CO). Obtained CO2 adsorption capacities of 0.47 and 0.92 mmol.g-1 with the individual standard in a mixture of He, and with synthetic standard (CO, CH4 and CO2, balance in N2 ), respectively. The adsorbent material produced showed good regeneration, and easily to desorb the adsorbed CO2 both with and without heating, for three cycles of adsorption/desorption tested. The results of this study indicated that the synthesized zeolitic product (X and A) from CFA, has potential use for the adsorption of CO2 at different conditions. / As cinzas leves de carv?o (CLC) s?o um dos principais res?duos gerados durante a queima desse combust?vel f?ssil. A gera??o global anual de CLC ? de cerca de 800 milh?es de toneladas e vem aumentando cada vez mais. Apesar de uma parte ser reciclada e reutilizada na ?rea de constru??o civil, boa parte ainda ? destinada a aterros sanit?rios. O presente trabalho visa sintetizar ze?litas em duas diferentes escalas empregando-se para tanto CLC oriundas do Complexo Termoel?trico Jorge Lacerda, SC, com o intuito de utiliz?-las na adsor??o de di?xido de carbono (CO2). Para s?ntese da ze?lita foi utilizado o processo hidrot?rmico em duas etapas. A primeira etapa consistiu basicamente na extra??o de Si e Al contidos na CLC. A segunda consistiu em adicionar uma fonte externa de Al em solu??o alcalina para acerto da raz?o molar e forma??o da ze?lita de interesse. Os par?metros tempo, temperatura, raz?o Si/Al e meio reacional da escala de bancada foram otimizados para que o aumento de escala (5 vezes) fosse realizado. O material zeol?tico obtido foi caracterizado com o uso de MEV-FEG, DRX, RMN e BET indicando a presen?a de zeolitas X (fase majorit?ria) e A. Sob as condi??es utilizadas obteve-se em escala menor uma massa de 5,5 g da ze?lita de interesse, enquanto com escala maior foi poss?vel obter um valor 7 vezes maior. Para os testes de adsor??o/dessor??o de CO2 nos materiais zeol?ticos, estas foram transformadas em pelotas utilizando bentonita e ?lcool polivin?lico (PVA). O material se mostrou eficiente na captura e seletividade de adsor??o de CO2 tanto em mistura com He (g?s inerte), quanto em mistura com outros gases (CH4 e CO;) a temperatura de 30oC e press?o total de 1 atm. Obteve-se capacidades de adsor??o de CO2 de 0,47 mmol.g-1 e 0,92 mmol.g-1 com o padr?o individual em mistura de He e com padr?o sint?tico (CO, CH4 e CO2, balan?o em N2), respectivamente. O material adsorvente produzido demonstrou boa regenera??o, tendo facilidade para dessorver o CO2 adsorvido tanto com e sem calor, para os tr?s ciclos de adsor??o/dessor??o testados. Os resultados deste estudo indicaram que o produto ze?litico sintetizado (X e A) a partir de CLC, tem potencialidade de uso para a adsor??o de CO2 em diferentes condi??es.
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Efeito da adi??o de nanopart?culas pozol?nicas nas propriedades e estrutura da pasta de cimento classe G em meios ricos em CO2 / Effect of nanoparticles on properties of class G cement paste in environment rich in CO2Moraes, Martimiano Krusciel de 31 August 2016 (has links)
Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-12-06T16:25:03Z
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Previous issue date: 2016-08-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS) / Carbon capture and storage in geological formations is a promising technology to mitigate emissions of the main greenhouse gas, CO2. However, its application involves maintaining the integrity of the materials used in the injection wells to prevent leakage of CO2. On the other hand, advances in nanotechnology research have contributed to improve the performance of cementitious materials. In this context, this work investigate the influence of the incorporation of clay (organomodified montmorillonite- OMMT) and silica nanoparticles in the class G cement paste used in the completion and abandonment of oil wells in two reaction media, wet supercritical CO2 and water saturated with CO2, at high pressure (15 MPa) and high temperature (90 ?C) for 7, 21 and 56 days. The techniques of field emission gun scanning electron microscopy (FEG/SEM), X ray diffraction (XRD), Vickers hardness and compressive strength were used to evaluate the effect of degradation on the structure and mechanical properties of the cement paste. In general, the inclusion of nanoparticles promoted an increase in chemically altered layer, with the exception of adding 0.5% OMMT, which can be an indication that there is an adequate amount of nanoparticles that can produce an increasing on the resistance to chemical degradation in the presence of CO2. However, in general, the results indicate an improvement on mechanical properties with the addition of nanoparticles, compared with the cement paste without addiction of nanoparticles. Among all types and concentrations of nanoparticles studied, the best results in terms of density and resistance to degradation by CO2 was obtained for the content of 0.5% OMMT. / A captura e armazenamento de carbono em forma??es geol?gicas ? uma tecnologia promissora para mitiga??o das emiss?es do principal g?s de efeito estufa, o CO2. Entretanto, sua aplica??o envolve manter a integridade por longos per?odos de tempo dos materiais empregados nos po?os de inje??o para evitar vazamento de CO2. Por outro lado, o avan?o nas pesquisas em nanotecnologia tem contribu?do para a melhoria do desempenho de materiais ciment?cios. Neste contexto, este trabalho investiga a influ?ncia da incorpora??o de nanopart?culas de argila (montmorilonita organof?lica- OMMT) e s?lica nas propriedades da pasta de cimento classe G empregada na completa??o e abandono de po?os de petr?leo, em dois meios reacionais, CO2 supercr?tico ?mido e ?gua saturada com CO2, a alta press?o (15 MPa) e temperatura (90 ?C), durante 7, 21 e 56 dias. As t?cnicas de microscopia eletr?nica de varredura por emiss?o de campo (FEG/MEV), difra??o de raios X (DRX), microdureza Vickers e resist?ncia ? compress?o foram utilizadas para avaliar o efeito da degrada??o na estrutura e propriedades mec?nicas da pasta de cimento. De modo geral, a inclus?o de nanopart?culas promoveu um aumento da camada alterada quimicamente, com exce??o da adi??o de 0,5% de OMMT, o que ? um indicativo de que h? um teor adequado de nanopart?culas que pode aumentar a resist?ncia ? degrada??o qu?mica em presen?a de CO2. Contudo, de um modo geral, observou-se uma melhora nas propriedades mec?nicas com a adi??o de nanopart?culas, se comparado com a pasta de cimento padr?o. Dentre os tipos e teores de nanopart?culas testados, os melhores resultados em termos de densidade da pasta endurecida e resist?ncia ? degrada??o por CO2 foram obtidos para o teor de 0,5% de OMMT.
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Reservat?rios estrat?gicos de CO2 para futuro uso em projetos de recupera??o avan?ada de petr?leo e armazenamento geol?gico de CO2 no BrasilMartins, Jo?o Miguel Faim 22 June 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-06-22 / A seguran?a energ?tica do pa?s e o cont?nuo aumento da demanda de hidrocarbonetos no mundo t?m exigido uma r?pida resposta por parte das ind?strias petrol?feras de forma a que n?o haja interrup??es em seu fornecimento. A utiliza??o do CO2 como subst?ncia capaz de aumentar a recupera??o de hidrocarbonetos em campos de petr?leo ? uma atividade conhecida e de efici?ncia comprovada. Apesar da tecnologia de separa??o e captura de CO2 ser ainda relativamente cara, ? de fundamental import?ncia que as companhias petrol?feras comecem a ter reservas estrat?gicas deste g?s para que tenham capacidade de suprir aumentos de demandas de hidrocarbonetos. Desta forma ser? poss?vel maximizar o tempo de vida ?til dos campos de ?leo, tornando-os mais sustent?veis em termos ambientais e econ?micos. Assim, o presente estudo introduz o conceito in?dito de captura e armazenamento geol?gico din?mico de CO2 - DCCS, que tem como objetivo principal, formar reservat?rios estrat?gicos de CO2, atrav?s da captura do CO2 de fontes emissoras, transporte e respectiva inje??o em reservat?rio, que podem ser r?pida e facilmente utilizados como fonte de CO2 para recupera??o avan?ada de ?leo - EOR em campos maduros de petr?leo. O DCCS tem a fun??o de garantir que n?o ocorram falhas no abastecimento de CO2 em projetos de EOR, n?o comprometendo a viabilidade econ?mica destes. O desenvolvimento de uma metodologia de sele??o de regi?es com potencial para implanta??o de projetos de DCCS ? tamb?m foco deste trabalho. A aplicabilidade do DCCS nos estados brasileiros ? avaliada na disserta??o, segundo esses mecanismos.
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Seq?estro de CO2 sob a forma mineral : precipita??o de carbonato de magn?sioKlunk, Marcos Ant?nio 25 August 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-08-25 / A queima de combust?veis f?sseis, que fornece mais de 85 % da energia do mundo, ? uma das maiores fontes de emiss?o de di?xido de carbono para a atmosfera. Recentemente, v?rias t?cnicas de mitiga??o est?o sendo estudadas, incluindo inje??es de di?xido de carbono em reservat?rios maduros ou esgotados de petr?leo e em aq??feros salinos profundos. Este trabalho tem como objetivo armazenar CO2 sob a forma mineral, atrav?s da carbonata??o de ?ons magn?sio presentes em uma solu??o sint?tica simulando assim, condi??es prop?cias para um aprisionamento geol?gico de CO2 (120 oC e 60 bar). Os resultados obtidos mostraram o aparecimento de estruturas rombo?dricas caracter?stico de carbonato de magn?sio e suas formas b?sicas e anidras. O rendimento da rea??o de precipita??o de magn?sio foi de 91,7 % ap?s 3 horas de rea??o. A forma??o do precipitado de magn?sio foi maior entre o pH= 6 a 9 em 3 horas de rea??o. Em tempos maiores ocorre uma diminui??o de carbonato formado devido ? competi??o entre os equil?brios de forma??o e a dissolu??o do mesmo.
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Estudo da intera??o CO2-rocha-fluido no processo de carbonata??o de aq??feros salinosSch?tz, Marta Kerber 25 March 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-03-25 / As mudan?as clim?ticas, causadas pelas emiss?es antr?picas de gases de efeito estufa na atmosfera, principalmente o di?xido de carbono (CO2), s?o uma preocupa??o atual, sendo necess?ria a diminui??o da concentra??o destes gases. O armazenamento geol?gico de carbono vem se apresentando como uma tecnologia promissora para redu??o de CO2 na atmosfera. Entre as op??es de locais de armazenamento, os aq??feros salinos t?m grande potencial devido ? grande capacidade de armazenamento e profundidade adequada. Al?m disso, possuem ?gua subterr?nea com alta salinidade, sendo impr?pria para o consumo humano. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar experimentalmente a adi??o de CO2 em solu??es salinas e no sistema solu??o salina-rocha, em condi??es variadas (brandas e supercr?ticas), visando estabelecer as melhores condi??es reacionais de carbonata??o e, conseq?entemente, uma maior efici?ncia no armazenamento geol?gico. Os resultados obtidos mostraram que as rea??es de carbonata??o em condi??es brandas s?o seletivas para o ?on c?lcio (Ca+2), favorecendo a precipita??o predominante de carbonato de c?lcio (CaCO3). A precipita??o s? foi alcan?ada mediante ajuste de pH da solu??o salina sint?tica pelos aditivos alcalinos hidr?xido de s?dio (NaOH) 1M e hidr?xido de pot?ssio (KOH) 1M associados a solu??o tamp?o de cloreto de am?nio/hidr?xido de am?nio (NH4Cl/NH4OH). Os resultados das rea??es de carbonata??o em condi??es supercr?ticas, no qual, utilizaram-se os mesmos aditivos alcalinos e solu??o tamp?o, evidenciaram que sem a presen?a de rocha a precipita??o de CaCO3 tamb?m ? predominante. Por outro lado, quando h? a presen?a da rocha, ocorre a precipita??o de carbonato de c?lcio magnesiano (CaCO3(Mg)) ou de carbonato de c?lcio e magn?sio (CaMg(CO3)2). A rocha reservat?rio utilizada neste trabalho apresentou integridade mineral?gica frente ? adi??o de CO2 indicando seu potencial para o armazenamento geol?gico de CO2.
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Associa??o de fontes emissoras e reservat?rios potenciais para armazenamento geol?gico de CO2 na Bacia de Campos, BrasilRockett, Gabriela Camboim 31 August 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-08-31 / As emiss?es antr?picas de gases de efeito estufa t?m contribu?do significativamente para o aumento da temperatura m?dia do planeta, sendo respons?vel por altera??es clim?ticas que j? s?o observadas atualmente. Neste contexto, o sequestro geol?gico de carbono (CCS) ? uma atividade promissora que visa contribuir para a redu??o de emiss?o de gases causadores do efeito estufa e a mitiga??o de altera??es clim?ticas, por meio do armazenamento de CO2 em forma??es geol?gicas adequadas. Visando contribuir para o planejamento e direcionamento de investimento e pesquisas em sequestro de carbono no Brasil, foi feita nesta pesquisa uma an?lise espacial-t?cnica-econ?mica de associa??o entre fontes estacion?rias emissoras de CO2, infraestrutura de transporte e reservat?rios geol?gicos para implanta??o de CCS em larga escala na Bacia de Campos, Brasil. Os dados coletados foram analisados atrav?s de um sistema de informa??es geogr?ficas (SIG) e de modelagem econ?mica desenvolvida na Universidade de Utrecht (Holanda). Os resultados mostram que a Bacia de Campos possui grande potencial para armazenamento de CO2 nos 17 campos de petr?leo analisados ([texto suprimido]), sendo que 75,8% da capacidade corresponde aos campos de Marlim, Barracuda, Albacora e Roncador. [texto suprimido]. O custo m?dio para implementa??o de CCS em larga escala tamb?m foi estimado atrav?s de modelagem de cen?rios de redu??o de emiss?es de CO2 em 35, 30, 20 e 10 Mt por ano. A quantidade de ?leo potencialmente recuper?vel com a pr?tica de recupera??o avan?ada de ?leo (EOR) tamb?m foi estimada para cada cen?rio de redu??o de emiss?es.
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Armazenamento geol?gico de CO2 em aqu?feros salinos : reatividade qu?mica em selos e rochas reservat?rio da bacia do Paran?Lima, Viviane de 26 November 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-11-26 / O armazenamento geol?gico de C02 ? uma solu??o promissora para a redu??o das emiss?es atmosf?ricas deste g?s. Dentre os reservat?rios geol?gicos potenciais, aqu?feros salinos tem se destacado, pela profundidade adequada, distribui??o geogr?fica e elevada capacidade de armazenamento. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a reatividade qu?mica de amostras de forma??es geol?gicas da Bacia do Paran? com potencial para o armazenamento de C02. Rochas reservat?rio (Forma??o Rio Bonito) e rochas selo (Forma??es Palermo e Irati) foram avaliadas em duas s?ries de experimentos: (1) em reatores de Teflon COM C02 dissolvido a press?o atmosf?rica e (2) em autoclaves com C02 supercr?tico a press?o de 12 MPa. Utilizou-se ?gua deionizada e solu??o de NaCl 0,1 M, temperaturas de 80 a 200?C em experimentos com dura??o de quatro dias at? seis meses. Nas amostras do reservat?rio Rio Bonito submetidas ?s rea??es com C02 observou-se ataque majorit?rio sobre as fases feldsp?ticas e carbon?ticas: dissolu??o de K-feldspato e dissolu??o/re-precipita??o de calcita. As amostras das Forma??es Rio Bonito e Palermo demonstraram ataque sobre fases argilosas, tendo sido na amostra Palermo demonstrada experimentalmente a precipita??o de illita a partir de processo de ilitiza??o em meio ?cido. As amostras da Forma??o Irati n?o demonstraram importante reatividade na presen?a do CO2; somente na amostra rica em carbonatos verificou-se re-precipita??o desta fase mineral. Estes resultados demonstraram a reatividade global da amostras testadas, fornecendo uma avalia??o preliminar destas forma??es para o potencial armazenamento geol?gico de C02 na Bacia do Paran?, Brasil.
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