p Mais de 30 estados têm formações de xisto que abrigam gás natural no subsolo, de acordo com a Administração de Informação de Energia. Mas os especialistas do setor não conseguem chegar a um consenso sobre a quantidade exata de combustível que contém. Isso porque o gás natural e outros hidrocarbonetos estão dentro da escala nanométrica, poros difíceis de medir em rochas de xisto, que têm propriedades que ainda não foram compreendidas. p “Se você quiser estimar a capacidade de armazenamento de gás de xisto, você precisa entender os materiais que os armazenam, "disse Yun Liu, um professor associado afiliado de engenharia química na Universidade de Delaware e um físico no Centro de Pesquisa de Nêutrons do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST).

p Agora, usando espalhamento de nêutrons, Liu e uma equipe de pesquisadores da UD, O NIST e a Aramco Services Company desenvolveram um novo método não invasivo para medir a variação das propriedades da superfície no interior de materiais porosos.

p Este método pode ajudar os especialistas em gás natural a entender melhor as amostras de xisto examinando a distribuição composicional em superfícies porosas dentro dos xistos que influenciam diretamente o armazenamento e transporte de hidrocarbonetos. Isso acabaria por ajudá-los a decidir se deveriam investir tempo e recursos para extrair gás da formação de onde vieram as amostras. As descobertas deste estudo, publicado quinta-feira, 22 de fevereiro no jornal Nature Communications , também pode ser usado para entender muitos outros tipos diferentes de materiais porosos usando espalhamento de nêutrons ou espalhamento de raios-X.

p Investigando poros

p Não é apenas o tamanho dos poros que importa, mas a estrutura da superfície e a química da superfície, já que o gás natural interage com as bordas externas de cada minúsculo poro da rocha. As propriedades dos poros também determinam como o gás fluirá para fora da formação.

p Para entender esses poros, a equipe de pesquisa começou com amostras de querogênio de xisto isolado, uma matéria orgânica que armazena a maioria dos hidrocarbonetos, como o gás natural nos xistos. Para espiar dentro do querogênio, eles usaram espalhamento de nêutrons de pequeno ângulo, disparar um feixe de nêutrons subatômicos através de uma substância e coletar informações sobre o comportamento dos nêutrons para determinar as propriedades dos poros. A dispersão de nêutrons não é destrutiva, ao contrário da microscopia eletrônica, outro método comum usado para investigar materiais porosos.

p Em seguida, o grupo mediu a mudança dos sinais de espalhamento de nêutrons com sorção de gás em diferentes pressões. A mudança de intensidade de nêutrons reflete a distribuição composicional nas superfícies dentro de uma amostra.

p Este novo método pode revelar novas informações que outros métodos não revelam, como a heterogeneidade da superfície. Simplificando, ele fornece informações que ajudam os pesquisadores a entender melhor com o que estão trabalhando. Quando adicionado a outras informações coletadas de um site, pode ajudar na tomada de decisões.

p "A maioria das outras técnicas usadas no campo de petróleo fornecem os valores 'médios' dos parâmetros de amostra, "disse o autor do estudo Wei-Shan Chiang, um pesquisador de pós-doutorado em engenharia química e biomolecular na UD que trabalha no NIST Center for Neutron Research e na Aramco Services Company. "Nosso método fornece 'média' e 'desvio' (a largura de distribuição) das propriedades do material."

p Este método também deve funcionar em muitos outros materiais, como cimento, e talvez até mesmo materiais biológicos, como sangue, disse Liu. A equipe espera aplicar seu método a novos sistemas.